DE2222517B2

DE2222517B2 - Schaltvorrichtung in hybrid-technik zum lastfreien schalten von mit alternierender spannung gespeisten stromverbrauchern mit beliebigem phasenverschiebungswinkel

Info

Publication number: DE2222517B2
Application number: DE19722222517
Authority: DE
Inventors: Josef Pfanzelt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-05-08
Filing date: 1972-05-08
Publication date: 1972-12-21
Also published as: BE799125A; CH563063A5; JPS4949140A; IE37568B1; NL7305787A; DE2222517A1; IE37568L; IT987103B; DE2240435C2; AT323275B; GB1402490A; US3864604A; AU5538573A; SE380128B; RO62013A; FR2183778B1; FR2183778A1; AR201104A1; CA1007349A; DE2240435A1

Description

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liegende Erfindung hat eine derartige Schaltvorrich- eine Betätigung der Lastkreisschalter unabhängig von tung in Hybrid-Technik zum Gegenstand, wobei von der Zeitlage der Schaltimpulse zum Schließen bzw. einem bereits vorbekannten Stand der Technik aus- Öffnen des Laststromkreises gewährleistet ist, so ist gegangen wird, wie er durch die nachfolgend zitierten man fürs erste völlig unabhängig von der Art und Literaturstellen repräsentiert ist: französische Patent- 5 Geschwindigkeit der Betätigung der Start- bzw. Stopschrift 1208 626, deutsche Auslegeschriften 1092 984, taste der Schaltvorrichtung, Mit Hilfe der Spannungs-1114 225, 1267 304, 1250 525, 1172 345, USA.- diskriminatoren wird nämlich aus den Halbwellen-Patentschrift 3 558 910; kurven der Speisespannung nur jeweils ein bestimmter Teil herausgeschnitten, d. h. nur innerhalb eines

ETZ-A, Bd. 86, 1965, S. 496 bis 500, _lö vorbestimmten Spannungsbereiches erne Steuerspan-

ELEKTRIE, 24, 1970, S. 165 bis 167. ^ηυαΕ freigegeben, welche einerseits ausreichend ist

zur Betätigung der die Lastkreisschalter beeinflussen-

Abgesehen davon, daß ein Teil der in den vorge- den Mittel und welche andererseits eine bestimmte nannten Literaturstellen besprochenen Schaltvorrich- Zeit vor dem Nulldurchgang der Speisespannung tungen gravierende Unterschiede zu dem eingangs 15 wieder abgeschaltet ist. Auf diese Weise können die klassifizierten Anmeldungsgegenstand hinsichtlich Mittel zur Betätigung der Lastkreisschalter bei einem Zahl und Schaltungsanordnung der mechanischen verspäteten Start- bzw. Stopimpuls wieder in ihre Schalter und elektrischen Ventile aufweist oder ein Ausgangsposition zurückkehren und ihre Erregung anderer Teil sich nicht generell sowohl zum Schließen erst bei einer späteren passenden Halbwelle während als auch zum Öffnen eines Laststromkreises, sondern 20 des gesamten Dürchlaßbereiches der Spannungsdisnur zum Abschalten (Trennen) eines Stromverbrau- kriminatoren abwarten. Ein Schließen bzw. Öffnen chers eignet oder jedenfalls nur darauf gerichtete des Laststromkreises in einer »falschen« Halbwelle, Maßnahmen und Mittel offenbart, fehlen in allen d. h. in einer nicht durch das elektrische Ventil gegenannten Literaturstellen konkrete Angaben über schützten Halbwelle ist somit zuverlässig ausgeschlos-Mittel und Maßnahmen, um die durchwegs jeweils 25 sen. Außerdem sorgen die Sparmungsdiskriminatoren nur als Aufgabenstellung formulierte, in bezug auf ohne zusätzlichen Aufwand und vollautomatisch dadie Polarität der Speisespannung bzw. die Phasen- für, daß beim Schalten von in der industriellen Praxis lage des Schaltstromes zeitrichtige Betätigung der nahezu ausnahmslos induktiven Stromverbrauchern mechanischen Schalter zu gewährleisten. Genau dies mit entsprechender Phasenverschiebung des Lastist jedoch im Hinblick auf die für den Schaltvorgang 30 Stromes die Lastkreisschalter nur in· Zeitabschnitten zur Verfügung stehenden relativ kurzen Zeiten von betätigt werden, während der die Speisespannung und dominierender Bedeutung und durch die bisher be- der Laststrom gleiches Vorzeichen aufweisen,
kanntgewordenen Mittel zumindest technisch oder Die Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung eignet ökonomisch nicht zufriedenstellend gelöst. sich nicht nur für Stromverbraucher mit reellem

Den zuletzt geschilderten Mangel des bisher be- 35 Widerstand bzw. für induktive Stromverbraucher mit kannten Standes der Technik zu beseitigen und eine komplexem Widerstand, sondern auch für Strom-Schaltvorrichtung in Hybrid-Technik zu schaffen, bei verbraucher mit kapazitivem Charakter, und zwar der eine zeitrichtige Betätigung der Lastkreisschalter mit einem Phasenverschiebungswinkel zwischen 0 zuverlässig, einfach und außerdem mit wirtschaftlich bis 90°. Es handelt sich hierbei also nicht um indukvertretbaren Kosten gewährleistet wird, ist das Ziel 40 tive Stromverbraucher, denen zwecks Kompensation, der vorliegenden Erfindung. d. h. zwecks Verbesserung ihres Phasenverschiebungs-

Erreicht wird dies gemäß der Erfindung dadurch, winkeis in Richtung zum Idealwert Null hin, eine daß in die Steuerstromkreise zur Betätigung der Last- Kapazität zugeschaltet ist, sondern um Stromverkreisschalter Entkopplungselemente mit in bezug auf braucher mit »echt« kapazitivem Charakter, d. h. in die Speisespannung einander entgegengesetzter Po- 45 der Praxis um Kondensatoren. Derartige Stromverlung eingefügt sind, mit deren Hilfe die Mittel zur braucher finden im Bereich der allgemeinen Schalt-Betätigung des ersten Lastkreisschalters nur während technik für Maschinensteuerung, Aufzüge od. dgl. einer durch das elektrische Ventil gesperrten Halb- praktisch kaum Verwendung. Für Versuchsaufbauten, welle der Speisespannung und die Mittel zur Betäti- in Laboratorien od. dgl. liegt jedoch durchaus und gung des zweiten Lastkreisschalters nur während einer 50 sogar nicht selten die Aufgabe vor, Kapazitäten mit Halbwelle entgegengesetzter Polarität elektrisch an- teilweise hohem Fassungsvermögen zu schalten. Hiersteuerbar sind. bei tritt allerdings das besonders erschwerende Pro-

Durch diese technische Lehre sind gegenüber den blem auf, daß über gewisse Zeitbereiche hinweg wähbisher bekanntgewordenen Anordnungen einschlä- rend der Halbwellen der alternierenden Speisespangiger Art erstmalig konkrete Mittel und Maßnahmen 55 nung beim Abschaltevorgang eine Rückspeisung offenbart, mit deren Hilfe unter Verwendung eines elektrischer Energie aus dem bis auf den Scheitelwert seit vielen Jahren bewährten einfachen, platzsparen- aufgeladenen Kondensator in das zum Nulldurchgang den und billigen elektrischen Bauelementes zuver- hin abfallende Stromversorgungsnetz stattfindet. Dielässig und ohne Beeinflussung der Lebensdauer in- ses Problem, zu dem in der als Stand der Technik folge mechanischen Verschleißes eine zeitrichtige Be- 60 gewürdigten Literatur jeglicher Hinweis auf eine tätigung der Lastkreisschalter, d. h. ein Schließen brauchbare Lösung fehlt, erfordert ganz spezifische bzw. Öffnen derselben während einer durch das elek- Maßnahmen, um trotz der geschilderten Schwierigtrische Ventil geschützten Halbwelle der alternieren- keiten ebenfalls ein absolut lichtbogenfreies Schließen den Speisespannung gewährleistet ist. bzw. Öffnen des Laststromkreises zu gewährleisten.

Wenn darüber hinaus gemäß einer Weiterbildung 65 Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung läßt sich

der Erfindung die Steuerstromkreise zur Betätigung diese Forderung jedoch in einer äußerst einfachen

der Lastkreisschalter Spannungsdiskriminatoren (bei- Weise und mit einem nur geringen Aufwand zuver-

spielsweise Zener-Dioden) enthalten, mit deren Hilfe lässig erfüllen, wenn man nämlich der Schaltvor-

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richtung eine Hilfsschalteinrichtung zuordnet, mit Steuergröße zur Erregung der Mittel zur Betätigung deren Hilfe die Mittel zur Betätigung der beiden der Lastkreisschalter mehrfach höher ist als deren Lastkreisschalter unverzüglich nach dem Nulldurch- Nennerregung und wenn Schaltelemente (beispielsgang der den Stromverbraucher speisenden Spannung weise Kondensatoren, Wischkontakte der Start- und erregt werden. Auf diese Weise erfolgt das kritische 5 Stoptaste, Kaltleiter od. dgl.) vorgesehen sind, mit öffnen des zweiten Lastkreisschalters automatisch deren Hilfe die überhöhte Steuergröße nur innerhalb und mit Sicherheit während eines Zeitabschnittes der von begrenzten Zeitintervallen angeschaltet wird,
betreffenden Halbwelle der Speisespannung, zu dem Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfineinmal Spannung und vorauseilender Strom das dungsgegenstandes sieht vor, daß zur Betätigung der gleiche Vorzeichen haben und deshalb eine geschil- io Lastkreisschalter Relais mit bistabiler Schaltlage verderte Rückspeisung aus dem Kondensator nicht mög- wendet sind. Derartige Relais weisen nämlich mehrere lieh ist, weil sich die Speisespannung von Null aus in im Rahmen der Erfindung bemerkenswerte Vorzüge Richtung zum Scheitelwert hin aufbaut. auf. So lassen sich vor allem praktisch völlig unab-

Bezüglich der Beeinflussung der Mittel zur Betäti- hängig von der wechselnden Betätigungsweise der gung der Lastkreisschalter läßt die Erfindung eine 15 Start- bzw. Stoptaste definierte Schaltzustände inner-Alternative dahingehend offen, daß gemäß Weiter- halb der Stromkreise zur Steuerung der Mittel zur bildungen der Erfindung die Mittel zur Betätigung Betätigung der Lastkreisschalter schaffen. Darüber der Lastkreisschalter entweder durch eine aus der hinaus genügen für den Start bzw. Stop der Schaltalternierenden Spannung zur Speisung des Stromver- vorrichtung einmalige und relativ kurze Stromimbrauchers abgeleitete Steuergröße oder durch eine 20 pulse, und es ist folglich während der gesamten aus dem Verbraucherstrom abgeleitete Steuergröße Einschaltzeit der Schaltvorrichtung nicht nötig, den gesteuert werden. Steuerstromkreisen elektrische Energie zuzuführen.

Besondere Bauelemente und Schaltungsmaßnahmen Ferner sind derartige Relais infolge ihrer Vormagnelassen sich einsparen, wenn gemäß einer Weiter- tisierung durch einen Permanentmagnet außerordentbildung der Erfindung die Ansprechzeit der die Last- 25 lieh schnell, so daß sie innerhalb der Zeitdauer einer kreisschalter betätigenden Mittel kleiner ist als die halben Periode der Speisespannung einwandfrei halbe Periodendauer der alternierenden Spannung schalten und sogar noch eine ausreichende zeitliche zur Speisung des Stromverbrauchers. Auf diese Weise Sicherheitszone für eine etwa notwendige Rückstelist nämlich — einen entsprechenden Einsatzpunkt lung in die Ausgangsposition bei verspätetem Start der Erregung dieser Mittel vorausgesetzt — gewähr- 30 bzw. Stop frei lassen. Schließlich ist es ein bemerkensleistet, daß die genannten Mittel rechtzeitig anspre- werter Vorteil derartiger bistabiler Relais, daß sie in chen und daß somit letzten Endes die Lastkreis- Gegenüberstellung mit monostabilen Relais eine etwa schalter jeweils in der »richtigen«, d. h. durch das gleich große Anzugs- bzw. Abfallzeit aufweisen, was elektrische Ventil geschützten Halbwelle der Speise- sich für die Dimensionierung der Steuerstromkreise spannung betätigt werden. Ein in der Praxis bewähr- 35 beim Schließen bzw. öffnen des Laststromkreises tes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes günstig auswirkt.

ergibt sich, wenn die Mittel zur Betätigung der Last- Arbeitet der Erfindungsgegenstand in Verbindung kreisschalter beispielsweise kleiner oder gleich etwa mit einem der Entlastung des elektrischen Ventils ein Drittel der halben Periodendauer der alternieren- und der beiden Lastkreisschalter dienenden Hilfsden Speisespannung zur Erregung benötigen, weil sie 40 schalter (Starkstromschütz od. dgl.) zusammen, so dann ohne zusätzliche Bauteile allein durch das ist es gemäß einer Fortbildung der Erfindung vorge-Schaltverhalten der bereits erwähnten Spannungs- sehen, daß in die Steuerstromkreise zur Betätigung diskriminatoren während der Zeitdauer der Strom- der beiden Lastkreisschalter Mittel zur Betätigung durchlässigkeit dieser Spannungsdiskriminatoren er- des Hilfsschalters (beispielsweise bei einem Starkregbar sind bzw. für den Fall, daß der Start- bzw. 45 stromschütz dessen Erregerwicklung) eingefügt sind, Stopimpuls verspätet eingesetzt hat, während der mit deren Hilfe das elektrische Ventil und die beiden Zeitspanne zwischen der Stromdurchlässigkeit der Lastkreisschalter nach dem Schließen des zweiten Spannungsdiskriminatoren und dem Nulldurchgang Lastkreisschalters bis vor dem Öffnen des ersten Lastder Speisespannung wieder in ihre Ausgangsposition kreisschalters von einem oder einer Mehrzahl elekzurückgestellt werden und folglich auf keinen Fall 50 irisch parallelgeschalteter Arbeitskontakte des Hilfsin einer »falschen« Halbwelle betätigt werden. schalters galvanisch überbrückt sind. Durch diese

Die Zeitdauer zur Erregung der Mittel zur Be- Maßnahme ist es möglich, bei geringem Aufwand tätigung der Lastkreisschalter läßt sich mit dem Vor- und mit einer höchstmöglichen Lebensdauer der teil einer Vergrößerung des Sicherheitsfaktors für Schaltvorrichtung auch relativ sehr hohe Ströme und eine zeitgerechte Betätigung derselben in der Weise 55 Spannungen völlig lastfrei zu schalten. Die Arbeitsverkürzen, daß gemäß einer Fortbildung der Erfin- kontakte des Hilfsschalters stehen nämlich unter dem dung diese Mittel zur Betätigung der Lastkreisschalter Schutz der aus dem elektrischen Ventil und den beielektrisch vorerregt sind. Diese Vorerregung sorgt den Lastkreisschaltern bestehenden Schaltstrecke der nämlich dafür, daß beispielsweise bei elektromagne- eigentlichen Schaltvorrichtung, d. h., sie werden tischen Mitteln der Aufbau des magnetischen Er- 60 dieser Schaltstrecke, welche den Laststromkreis beregerfeldes bereits bis zur Fehlstromgrenze der Mittel reits lastfrei geschlossen hat, lediglich noch elektrisch abgeschlossen ist und beispielsweise bei Auslegung parallel geschaltet und wieder abgetrennt, bevor die des Erregerkreies auf magnetische Sättigung für die vorgenannte Schaltstrecke öffnet. Die Arbeitskontakte abschließende Betätigung der Mittel nur noch eine des Hilfsschalters werden somit nur auf Stromdurchrelativ kurze Steuerzeit benötigt wird. 65 gang im bereits geschlossenen Schaltzustand bean-

Eine der zuletzt beschriebenen Maßnahme funk- spracht, wobei die Grenze wiederum nur durch die

tionell ähnliche Wirkung wird erzielt, wenn gemäß thermische Belastbarkeit ihrer Querschnitte gegeben

einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die ist. Der parallel zur Schaltstrecke der eigentlichen

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Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung über die vorteilhaft vereinigen, wenn gemäß einer weiteren Arbeitsköntakte des Hilfsschalters fließende Strom Ausgestaltung der Erfindung der in wenigstens eine kann also sehr viel höher sein als derjenige, welcher Zuleitung der Steuerstromkreise zur Betätigung der diesen Kontakten bei ihrer sonst üblichen Schalt- Lastkreisschalter eingefügte Ruhekontakt zusammen funktion unter Berücksichtigung einer Lichtbogen- 5 mit einem Arbeitskontakt zur galvanischen Überbildung zumutbar wäre. Deshalb kann ein solcher brückung der Lastkreisschalter und des elektrischen Hilfsschalter, der an sich für eine geringe Schalt- Ventils einen Wechselkontakt bildet. Diese Maßleistung gedacht ist, trotz des hohen Laststromes nähme paßt sich zusätzlich zu den erwähnten Vorohne jede Löschhilfe od. dgl. bleiben, weil das Pro- teilen der normalen Kontaktbestückung handelsblem der Lichtbogenbildung nach dem Arbeitsprinzip io üblicher Schaltschütze an und vermeidet deshalb eine des Erfindungsgegenstandes überhaupt nicht existent Sonderbauweise.

ist. Dabei ist es hinsichtlich einer erwähnten Parallel· Wenn der Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung

schaltung mehrerer Arbeitskontakte des Hilfsschalters ein Hilfsschalter zugeordnet ist, so darf dieser nur

besonders bemerkenswert, daß es sich hierbei erst- bei bestimmten Schaltzuständen der Schaltvorrichtung

malig um eine echt wirksame Parallelschaltung mit 15 in Aktion treten. Dies wird gemäß einer Fortbildung

einer entsprechenden Vervielfachung des von den der Erfindung dadurch gewährleistet, daß Schaltmittel

Kontakten übernommenen Laststromes handelt, weil vorgesehen sind, mit deren Hilfe sichergestellt ist,

die Schließung bzw. Öffnung des Laststromkreises daß seinerseits die galvanische Überbrückung des

über die Lastkreisschalter der Schaltvorrichtung ge- elektrischen Ventils und der Lastkreisschalter erst

maß der Erfindung erfolgt und deshalb etwaige Zeit- so nach dem Schließen des zweiten Lastkreisschalters

unterschiede in der Betätigung der einzelnen elek- erfolgt und daß andererseits die Mittel zur Betätigung

trisch parallelgeschalteten Arbeitskontakte des Hilfs- der Lastkreisschalter erst nach dem Öffnen der gal-

schalters keinerlei nachteilige Auswirkungen haben. vanischen Überbrückung anschaltbar sind.

Übrigens ist eine derartige Parallelschaltung mehrerer Für eine Schaltvorrichtung zur Speisung eines

Kontakte mit einer entsprechenden Vervielfachung 25 mehrphasigen (z. B, M-phasigen) Stromverbrauchers

des Schaltstromes eines einzelnen Kontaktes auch für mit einer Mehrzahl (z. B. n-1) von Steuerstromkreisen

die Lastkreisschalter selbst mit dem Vorteil anwend- zur Betätigung der Lastkreisschalter, die mit einem

bar, daß die Schaltleistung der Schaltvorrichtung ge- Hilfsschalter zusammenarbeitet, ist es gemäß einer

maß der Erfindung auch ohne Zuordnung eines Hilfs- Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß durch

schalters entsprechend gesteigert werden kann. 30 die Steuerstromkreise zur Betätigung der Lastkreis·*

Darüber hinaus liegt es selbstverständlich im schalter ein allen Steuerstromkreisen gemeinsam zuRahmen der Erfindung, nicht nur einen einzigen geordneter Hilfsschalter disjunktiv ansteuerbar ist, Hilfsschalter zu verwendet, sondern einen zweiten dessen Kontaktbetätigung mittels eines Zeitverzögeoder in extremen Fallen sogar mehrere Hilfsschalter rungsgliedes (beispielsweise mittels eines Schaltelemit der Schalteinrichtung derart zu verbinden, daß die 35 mentes mit negativem Temperaturkoeffizienten wie Hilfsschalter in einer Art von Kaskadenschaltung Heißleiter od. dgl.) so lange verzögert wird, bis sämtparallel geschaltet werden, wodurch Laststromkreise liehe Lastkreisschalter der verschiedenen Phasen der selbst bei höchsten Strömen völlig lichtbogenfrei den Stromverbraucher speisenden Spannung geschlosschaltbar sind- Auch hierbei ist als bedeutungsvoll sen sind, Auf diese Weise wird nur ein einziger Hilfszu erwähnen, daß für die Hilfsschalter wiederum 40 schalter benötigt und dennoch ein zeitrichtiges und keinerlei Löschhilfen benötigt werden und daß ihre völlig lastfreies Schließen bzw. Öffnen der beispiels-Schaltkontakte in bezug auf den von ihnen geführten weise als Schaltstücke eines üblichen Starkstrom-Laststrom erheblich kleiner dimensioniert sein kön- schützes ausgebildeten Hilfsschalters sichergestellt, nen, als dies bei üblicher Arbeitsweise, d. h. bei Be- Beim Schalten mehrphasiger Stromverbraucher kann tätigung unter Last, der Fall wäre. Außer daß aus 45 nämlich beim Beginn des Steuerimpulses zum Einden genannten Gründen die Hilfsschalter platzsparend bzw. Ausschalten der Schaltvorrichtung nicht ohne und billig bemessen sein können, ergibt sich auch der weiteres vorhergesagt werden, welche der Einzelweitere Vorteil einer beträchtlich höheren Lebens- phasen als letzte geschaltet wird. Weil aber andererdauer, weil die Kontaktstücke nicht durch Material- seits eine galvanische Überbrückung des elektrischen Wanderungseffekte beansprucht sind, sondern nur im 50 Ventils und der beiden Lastkreisschalter durch die bereits geschlossenen Schaltzustand rein thermisch Arbeitskontakte des Hilfsschalters nur erfolgen darf, belastet werden. wenn sämtliche Lastkreisschälter aller Einzelphasen

Gemäß einer Fortbildung der Erfindung kann in geschlossen sind, müssen entsprechende Vorkehrunwenigstens eine Zuleitung der Steuerstromkreise zur gen getroffen sein. Diese bestehen gemäß der genann-Betätigung der Lastkreisschalter ein Ruhekontakt des 55 ten Weiterbildung der Erfindung in der Zuordnung Hilfsschalters eingefügt sein, mit dessen Hilfe beim des Zeitverzögerüttgsgliedes zürn Hilfsschalter, was Abschalten des Stromverbrauchers die elektrische einen nur geringen zusätzlichen Aufwand bringt und Ansteuerung der Steuerstromkreise zur Betätigung eine zuverlässige Arbeitsweise gewährleistet,
der Lastkreisschalter so lange verhindert ist, bis die Als vorteilhaft erweist es sich für das zuletzt ergalvanische Überbrückung des elektrischen Ventils 60 wähnte Ausführungsbeispiel des Erfindüngsgegen- und der beiden Lastkreisschalter getrennt ist, Diese Standes, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung Maßnahme ist mit dem Vorteil verbunden, daß eine der Erfindung das Zeitverzögerungsglied während schaltungstechnische Zwangsfolge gewährleistet ist, der Betätigungszeit des Hilfsschalters durch einen welche mit größtmöglicher Sicherheit ein zeitrichtiges Arbeitskontakt des Hilfsschalters galvanisch über-Schließen und Öffnen der Arbeitskontakte des Hilfs- 65 brückt ist. Auf diese Weise wird, abgesehen von einer schalters gewährleistet. Schonung des Verzögerungsgliedes durch Kurzschluß

Die Vorteile der beiden zuletzt erwähnten Weiter- seines Stromdurchganges, insbesondere dafür gesorgt,

bildungen des Erfindungsgegenstandes lassen sich daß das Zeitverzögerungsglied unmittelbar nach

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seinem Kurzschluß regeneriert wird und daß es hier- kreisschalters 11 wegen der erforderlichen Umdurch in kürzester Frist wieder für einen neuen Start schlagzeit erst in der folgenden Halbwelle entgegen-

der Schaltvorrichtung, d. h. also letzten Endes für gesetzter Polarität stattfinden würde, eine Art eine rasche Schaltfolge der Schaltvorrichtung, zur Sicherheitszone geschaffen wird, während der das

Verfügung steht. 5 durch die vorerwähnte Erregung angestoßene Relais

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von in IAn mit Sicherheit wieder in seine Ausgangsposition der Zeichnung dargestellten Schemabildern zu Aus- zurückfällt. Wenn also beispielsweise bei einer Freführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes näher quenz der Speisespannung von 50 Hz mit einer Zeiterläutert. Hierzu zeigen die dauer von 10 ms pro Halbwelle und bei Verwendung

Fig. 1 und 2 die Grundausführung der Schaltvor- io eines bistabilen Relais I mit einer Schaltzeit von etwa

richtung zum Schalten eines einphasigen Stromver- 3 ms eine Zener-Diode Zl benutzt wird, welche im

brauchers, wobei in der F i g. 1 der zu schaltende Scheitelbereich der Halbwelle etwa 3 ms lang öffnet,

Laststromkreis und in der F i g, 2 die in der F i g. 1 dann ist mit Sicherheit gewährleistet, daß das Relais

nur schematisch angedeutete Einrichtung mit Mitteln 1^4« selbst dann, wenn der Startimpuls nach dem

zur Betätigung der Lastkreisschalter dargestellt ist, die 15 Überschreiten des Höchstwertes der Speisespannung

Fig. 3 und 4 eine im wesentlichen der Anordnung bis zum Sperren der Zener-DiodeZl noch zu einer nach den F i g. 1 und 2 entsprechende Schaltvorrich- kräftigen, aber nicht vollen Erregung der Relaistung, jedoch ergänzt durch einen Hilfsschalter zur wicklung führt, wieder mit Sicherheit in die Aus-Uberbrückung der Schaltstrecke im Laststrom- gangslage zurückfällt. Auf diese Weise ist gewährkreis, die 20 leistet, daß der Lastkreisschalter Il nur dann ge-

F i g. 5 eine Einrichtung mit Mitteln zur Betätigung schlossen wird, wenn sich das in den Laststromkreis der Lastkreisschalter in universeller Ausführung zum eingefügte elektrische Ventil V im Sperrzustand beSchalten eines ein- oder mehrphasigen Stromver- findet. Tritt der besprochene Fall eines verspäteten brauchers und geeignet für den Anschluß eines Hilfs- Startimpulses ein, was in der Praxis naturgemäß ohne schalters sowie einer Hilfsschalteinrichtung zum 25 weiteres der Fall sein kann, so wird durch das Zu-Schalten eines kapazitiven Stromverbrauchers, die rückstellen des angeworfenen Relais IAn in seine

F i g. 6 den in der F i g. 5 nur schematisch ange- Ruhelage der EinsGhaltvorrichtung der Schaltvorrich-

deuteten Hilfsschalter, die tung wegen des noch geöffneten Kontaktes 12 nicht

F i g. 7 die in der F i g. 5 nur schematisch ange- eingeleitet, und der Start setzt erst mit der überdeutete Hilfsschalteinrichtung zum Schalten eines 30 nächsten Halbwelle der gleichen Polarität ein, wahkapazitiven Stromverbrauchers, die rend der dann die Erregung des Relais IAn schon

Fig. 8 den Laststromkreis für einen mehrphasigen unmittelbar nach dem Durchbruch der Zener-Diode

Stromverbraucher, mit schematisch angedeuteten Ein- Zl beginnt, so daß das Relais mit Sicherheit und

richtungen mit Mitteln zur Betätigung der Lastkreis- rechtzeitig umschaltet. Mit Anwerfen des Relais 1^4«

schalter. 35 wird auch der von ihm betätigte Lastkreisschalter Il

Die Arbeitsweise der in den F i g. 1 und 2 sehe- geschlossen. Dies geschieht völlig lastfrei, weil sich

matisch dargestellten Schaltvorrichtungen ist folgende: hierbei infolge der mit positivem Vorzeichen bei El

Liegt an den Eingangsklemmen El und El eine anliegenden Speisespannung das elektrische Ventil V alternierende Spannung, beispielsweise eine Wechsel- im Sperrzustand befindet und folglich auch kein Strom spannung von 220 V, und ist der mit L bezeichnete 40 fließen kann. Nach dem Schließen des Lastkreis-Stromverbraucher über die Ausgangsklemmen Al schalters /1 ist nun der Laststromkreis für die und A 2 an die Schaltvorrichtung angeschlossen, so nächste Halbwelle entgegengesetzter Polarität vorkann bei der gezeichneten Schaltstellung der mit Il bereitet. Während dieser Halbwelle, welche also mit und III bezeichneten Lastkreisschaltung kein Strom positivem Vorzeichen bei El anliegt, ist das Ventil V fließen, weil beide Schalter offen sind. Erst mit Be- 45 stromdurchlässig, und weil über den bereits getätigung einer Starttaste An kann der Einschaltvor- schlossenen Lastkreisschalter 11 der Laststromkreis gang der Schaltvorrichtung eingeleitet werden. Durch insgesamt bereits geschlossen ist, kann nunmehr der Betätigung dieser Starttaste An wird nämlich Lastkreisschalter III ebenfalls völlig lastfrei schließen. — allerdings nur in einer bestimmten Halbwelle der Dieses Schließen des Lastkreisschalters III erfolgt Speisespannung des Verbrauchers L — ein vom Ein- 50 mittels des ebenfalls bistabilen Relais 11 An, und zwar gang El über eine Aderö, die umgelegte Starttaste durch Erregung seiner Anwerf wicklung über den Ein- An, das Relais IAn, eine nicht betätigte Stoptaste gang El, die Ader α, den Begrenzungswiderstand AbI₁ eine Zener-Diode Zl, eine Diode Dl, einen BW, eine Diode D 2, eine Zener-Diode Z2, eine nicht Begrenzungswiderstand BW und eine Ader α zum betätigte Stoptaste Ab2,die Anwerfwicklung, des ReAusgang El ein Stromkreis geschlossen. Dies tritt 55 lais II An, einen vorbereitend geschlossenen Kontakt allerdings wie erwähnt nur dann ein, wenn die Diode 12, die noch betätigte Starttaste An, die Ader b und Dl stromdurchlässig ist, d. h., wenn am Eingang El schließlich über den EingangE2. Damit ist der Lasteine Halbwelle mit positivem Vorzeichen anliegt. strömkreis insgesamt völlig lastfrei geschlossen, wo-Außerdem wifd der beschriebene Stromkreis nur bei das elektrische Ventil V in bezug auf die zu schalwährend eines ganz bestimmten Bereiches der Halb- 60 tende Leistung außerordentlich klein bemessen sein welle geschlossen, welcher durch das Öffnen und kann, weil es nur während der Zeitdauer einer halben Schließen des als Zener-Diode Zl ausgebildeten Periode der Speisespannung belastet und dann vom Spannungsdiskriminators begrenzt ist. Dies hat den Lastkreisschalter III überbrückt wird. Andererseits Zweck, daß bei einem verspäteten Einsatz des Start- können die Lastkreisschalter Il und Hl einen sehr impulses, d. h., wenn die Gefahr besteht, daß zwar die 65 hohen Strom führen, der nur durch die thermische Anwerfwicklung des Relais I noch in der »richtigen"« Belastbarkeit ihres Querschnittes begrenzt ist. Dabei Halbwelle erregt wird, jedoch das mechanische können außerdem mehrere Lastkreisschalter elek-Schließen des von diesem Relais gesteuerten Last- trisch parallel geschaltet werden, was bei der erfin-

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dungsgemäßen Schaltvorrichtung zu einer Verviel- also gleichartige Bauteile Verwendung finden, sind fachung der Strombelastbarkeit führt, die effektiv tat- die hierfür in den Fi g. 1 und 2 bereits verwendeten sächlich der Zahl der Einzelkontakte entspricht. Im Bezugszeichen zur Vereinfachung und zum leichteren Gegensatz hierzu ist es nämlich bei Schaltern be- Verständnis der Erfindung auch in den Fig. 3 und 4 kannter Art und Funktion eine weitverbreitete falsche 5 wiederverwendet. Es handelt sich dabei um folgende Ansicht, daß bei einer Parallelschaltung von Kon- Teile: Die Eingangsklemmen El, E 2, die Ausgangstakten auch eine Vervielfachung der Strombeiast- klemmen A1, A 2, das elektrische Ventil V, die Lastbarkeit eintritt. Dies ist jedoch keineswegs der Fall, kreisschalterll und Π1, den Stromverbraucher L weil beim Schalten unter Last stets derjenige Kontakt und die Adern α und b im Laststromkreis sowie die die gesamte Stromspitze übernimmt, welcher zuerst io Starttaste An, zwei bistabile Relais mit je einer Anabfließt bzw. als letzter öffnet und ein absolut gleich- werf- und einer Abwerfwicklung I An, HAn, IAb, zeitiges Schließen bzw. Öffnen aller Einzelkontakte HAb, die Stoptaste mit mechanisch verbundenen mechanisch einfach nicht garantiert werden kann und Kontaktfedersätzen AbI, Ab 2, zwei Dioden Dl, D 2, in der Praxis nicht erzielbar ist. zwei Zener-Dioden Zl, Z2 und den Begrenzungs-

Soll der in der Fig. 1 gezeigte Laststromkreis ge- 15 widerstandst in der Einrichtung zur Betätigung der öffnet werden, so wird zuerst und unter dem Schutz Lastkreisschalter (Steuereinrichtung) M 2.
der Stromdurchlässigkeit des elektrischen Ventils V Neu hinzugekommen ist im Laststromkreis ein aus

während der »passenden« Halbwelle der Speisespan- mehreren elektrisch parallelgeschalteten Wechselnung der Lastkreisschalter III und anschließend kontakten ü bestehender Schaltkontakt des Hilfswährend einer Halbwelle entgegengesetzter Polarität 20 schalters HS, von denen die Arbeitskontakte über unter dem Schutz des Sperrzustandes des elektrischen Klemmen Kl und K2 an den Laststromkreis ange-Ventils V der Lastkreisschalter Il geöffnet. Dies wird schlossen sind und von denen ein beliebiger der dadurch bewerkstelligt, daß eine Stoptaste mit meh- Ruhekontakte über eine Klemme K 3 mit der Steuerreren Kontaktfedersätzen AbI, Ab2 betätigt wird. einrichtungM2 verbunden ist. In der Steuereinrich-Dabei ist wegen des noch geöffneten Kontaktes Π 2 25 tungM2 ist die Stoptaste durch einen dritten Konvorläufig nur die Abwerfwicklung des Relais II ab taktfedersatzy4Z>3 ergänzt, dessen Ruhekontakt mit ansprechbar, und zwar nur während einer Halbwelle, einer Klemme K 4 des Hüfsschalters HS verbunden für welche die Diode D 2 stromdurchlässig ist. Der ist. Weiterhin ist dort auch der Ruhekontakt des Stromverlauf hierbei ist folgender: Relaiskontaktes Π 2 benutzt und an eine Klemme K 5

30 des Hüfsschalters HS geführt. Zwischen diesen beiden +, El, a, BW, D2, Z2, Ab2, OAb, An, b, KlemmenK4 und KS des Hüfsschalters HS ist die

Erregerwicklung eines Schaltschützes Ό ange-' "■ schlossen. Ferner ist der Begrenzungswiderstand BW

nicht mehr unmittelbar über die Ader α mit der Ein-

Gleichzeitig mit dem Öffnen des Lastkreisschalters 35 gangsklemmeEl des Laststromkreises, sondern mit Π1 fällt auch der Kontakt II2 in seine Ruhelage zu- der Klemme K 3 des Hüfsschalters HS verbunden, rück und bereitet das Relais 1^46 vor. In der nun Schließlich sind Klemmen K6 und Kl und eine folgenden Halbwelle entgegengesetzter Polarität wird Brücke Sri vorgesehen, mit deren Hilfe bei alterauch das Relais 1.46 in seine Ausgangslage zurück- nativem Betrieb der Schaltvorrichtung ohne Hilfsgestellt, wobei folgender Stromverlauf zustande 40 schalter HS über die Ader α eine direkte Verbindung kommt: mit El verstellbar ist. Bei Betrieb mit dem Hilfs-

schalter HS ist also diese Brücke BrI entfernt.
+, E2, b, An, 112, IAb, AbI, Zl, Dl, BW, Die Arbeitsweise der gezeigten Schaltvorrichtung

ist hinsichtlich des lastfreien Schließens und Öffnens ^a> ' ~^m 45 des Laststromkreises über die Lastkreisschalter II,

Π1 und das elektrische Ventil V im Zusammenspiel

Mit dieser Rückstellung des Relais IAb öffnet mit der Steuereinrichtung M2 identisch mit der zu auch der von ihm gesteuerte Lastkreisschalter II, den Fig. 1 und 2 bereits beschriebenen Arbeitsund zwar völlig lastfrei, weil sich das elektrische weise, so daß es hierzu keiner nochmaligen Erläute-Ventil V im Sperrzustand befindet. Außerdem ist 50 rung bedarf und im folgenden lediglich ergänzend auch der Kontakt 12 wieder in seine in der Fig. 2 die Funktion des Hilfsschalters HS beschrieben wird, gezeichnete Ruhelage zurückgestellt, so daß sich nun- Wie schon an anderer Stelle erwähnt, darf eine

mehr die Schaltvorrichtung insgesamt wieder in der Überbrückung der Schaltstrecke V, Hl, II, des in Startlage befindet. Selbstverständlich gilt bezüglich der Fig. 3 gezeigten Laststromkreises mittels des eines etwa verspätet einsetzenden Steuerimpulses 55 Überbrückungskontaktes ü des Hüfsschalters HS nur beim vorerwähnten Stop der Schaltvorrichtung auch eintreten, wenn beim Schließen des Laststromkreises für das Relais HAb das bereits für den Start be- der Lastkreisschalter ΠΙ bereits geschlossen ist, und sprochene Verhalten, d. h., ein einleitendes Zurück- andererseits muß beim Öffnen des Laststromkreises stellen des Relais HAb ist nur möglich, wenn der diese Überbrückung wieder aufgehoben sein, bevor Steuerimpuls noch rechtzeitig vor dem Sperren der 60 der Lastkreisschalter Il geöffnet wird. Dies wird da-Zener-DiodeZl erfolgt, andernfalls durch die Diode durch sichergestellt, daß beim Start der Schaltvor- Dl automatisch erst die übernächste Halbwelle richtung die über die Klemmen K 4 und KS angegleicher Polarität wirksam wird. schlossene Erregerwicklung des Schaltschützes Ü erst Die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Schaltvorrich- erregbar ist, wenn der Kontakt 112 umgelegt hat, rung entspricht in ihrem Aufbau im wesentlichen der 65 d. h., wenn das bistabile Relais II An und der von in den Fig. 1 und 2 dargestellten Grundausführung, ihm gesteuerte Lastkreisschalter III tatsächlich bewobei lediglich zwecks Erhöhung der Schaltleisten tätigt sind. Dabei kommt je nach der Polarität der zusätzlich ein Hilfsschalter HS vorgesehen ist. Soweit Halbwellen der alternierenden Speisespannung über

15 16

die Steuereinrichtung M 2 folgender Stromkreis zu- Hilfsschalteinrichtung HC vorbehalten sind. Weiterstande: hin ist die Steuereinrichtung M 3 zum Schutz ihrer

Bauelemente vor thermischer Überlastung beim Start

+ > El, a, Ab3, KA, Ü, K5, 112, An, b, bzw. Stop der Schalteinrichtung mit einem Strom-

El, — 5 begrenzer ausgerüstet, der als Kaltleiter KL ausge-

oder bildet ist und über einen Widerstand KW fremd be-

+ , El, b, An, 112, K5, Ü, KA, Ab3, a, heizt wird. An Stelle eines Strombegrenzers dieser

BI __ Art können auch andere Maßnahmen getroffen sein,

welche eine thermische Überlastung verhindern. So

Das Schaltschütz Ü wird also in jeder Halbwelle io kann beispielsweise die Start- und Stoptaste mit Konerregt und schließt seinen Arbeitskontakt bzw. eine taktfedersatzen ausgerüstet sein, welche jeweils als Mehrzahl seiner elektrisch parallelgeschalteten Ar- sogenannte Wischkontakte ausgebildet sind. Schließbeitskontakte. Hierdurch wird über KlemmenKl und lieh sei noch darauf hingewiesen, daß der Ruhe- Kl in der aus der Fig. 3 ohne weiteres erkennbaren kontakt und die an Erdpotential bzw. an der Ader b Art die aus dem elektrischen Ventil V und den beiden 15 liegende Mittelfeder der Starttaste An jeweils gevielbereits geschlossenen Lastkreisschaltern II, III be- facht sind, was mit einem Vielfachzeichen 1 bis 3 stehende Schaltstrecke des Laststromkreises völlig angedeutet ist. Dies bedeutet, daß die Starttaste An lastfrei überbrückt, so daß bei entsprechender Be- auch zum Schalten eines mehrphasigen Strommessung des Querschnittes der Arbeitskontakt ü Verbrauchers nur einmal benötigt wird und an den diese nur auf Stromdurchgang im geschlossenen 20 vorerwähnten Vielfachen die analogen Leitungen der Schaltzustand belastet werden und infolgedessen Steuereinrichtungen M 3 sämtlicher Einzelphasen mit einen sehr hohen Strom führen können. aufgeschaltet sind, wogegen die Taste eine der An-

Beim Öffnen des Laststromkreises können die bi- zahl der Einzelphasen entsprechende Zahl von Arstabilen Relais IAb und II^lö erst erregt werden, beitskontakten besitzen muß, welche galvanisch vonwenn nach dem Betätigen der Stoptaste die Kon- 25 einander getrennt jeweils zum Relais IAn der Steuertakte ü des Schaltschützes Ü des Hilfsschalters HS einrichtungen der einzelnen Phasen führen. Weiterwieder in ihrer Ruhelage sind, d. h., wenn die Über- hin unterscheidet sich die dargestellte Steuereinrichbrückung der Schaltstrecke V, III, Il wieder auf- tungM3 von den bisher besprochenen Einrichtungen gehoben ist und der Ruhekontakt von ü wieder die Ml und M 2 durch eine zusätzliche Diode D 3, welche in der Fig. 3 gezeichnete Schaltlage einnimmt. Erst 30 zusammen mit einer Diode DA der Hilfsschaltdann wird nämlich über die Klemme K3 überhaupt einrichtung HC einem noch zu besprechenden Zweck Spannung an die Steuereinrichtung Ml angelegt. Da- dient. Die Arbeitsweise der Einrichtung bei den vorbei wird der Abfall von Ü selbst durch Drücken der erwähnten alternativen Betriebsarten wird im folgen-Stoptaste eingeleitet, deren Kontaktfedersatz Ab 3 den in Verbindung mit den Zusatzeinrichtungen HS den Strom Ü unterbricht. Nach dem Abfall von Ü 35 und HC gemäß den Fig. 6 und 7 noch näher erwird in weiterer Folge über K3 in einer bereits zu läutert.

den Fig. 1 und 2 beschriebenen Weise zuerst das Das in der Fig. 6 gezeigte Ausführungsbeispiel

Relais Hy4& und anschließend auch das Relais IAb eines Hilfsschalters HS ist in der Praxis zweckdien-

in seiner Startposition zurückgestellt. lieh als Starkstromschütz ausgebildet, welches drei

Die in der F ig. 5 dargestellte Steuereinrichtung M 3 40 hoch belastbare Wechselkontakte μ 1, ül und w3, mit Mitteln zur Betätigung von nicht gezeichneten ferner einen Hilfskontakt UA und eine Erregerwick-Lastkreisschaltern enthält wiederum weitestgehend lung Ü besitzt. Bei Betrieb des Hüfsschalters HS in Bauteile, wie sie bereits bei den Steuereinrichtungen Verbindung mit einer Schaltvorrichtung zum last- Ml und Ml nach den Fig. 2 und 4 verwendet sind, freien Schalten eines einphasigen Stromverbrauchers weshalb für diese Teile auch die dort bereits vef- 45 können die genannten drei Wechselkontakte zuwendeten Bezugszeichen beibehalten werden. Die mindest auf der Arbeitsseite elektrisch parallel geEinrichtung M 3 ist jedoch universell ausgebildet und schaltet sein, wodurch sich die Strombelastbarkeit eignet sich für alternativen Betrieb entweder zum effektiv dreifach erhöht. Im dargestellten Äusfüh-Schalten eines einphasigen Stromverbrauchers ohne rungsbeispiel, welches zum Schalten eines aus einem Hilfsschalter gemäß F ig.l oder mit Hilfsschalter HS, 50 Drehstromnetz gespeisten dreiphasigen Stromverwobei dieser Hilfsschalter wiederum alternativ gemäß brauehers vorgesehen ist, sind die drei Wechseiden Fi g. 3 und 4 oder gemäß den Fi g. 5 und 6 aus- kontakte des Hilfsschalters HS gruppenweise für die gebildet sein kann. Außerdem eignet sich die Steuer- drei Phasen R, S und T an Klemmen Kl, Kl und einrichtung M 3 auch zum Schalten eines mehrphasi- K 3 geführt. Der Erregerwicklung Ü ist ein Heißgen Strömverbrauchers mit oder ohne Hilfsschalter 55 leiter HL vorgeschaltet, welcher dafür sorgt, daß das HS, und schließlich gestattet sie auch das lastfreie Schütz mit Sicherheit erst dann anspricht, wenn die Schalten eines Stromverbrauchers mit kapazitivem Lastkreisschalter sämtlicher Einzelphasen der drei Charakter unter Verwendung einer Hilf sschalteinrich- Laststromkreise tatsächlich geschlossen sind. Auf tungi?C gemäß Fig. 7. Für diese alternativen Be- diese Weise kann also auch für einen dreiphasigen triebsarten besitzt die Steuereinrichtung diverse 60 Stromverbräücher unter Einhaltung der notwendigen Klemmen, über welche einerseits Brücken Br 1 bis galvanischen Trennung der Einzelphasen bei der BrA bedarfsweise eingelegt oder entfernt werden Überbrückung der Schaltstrecke in den Laststromköhnen und andererseits die vorerwähnten Zusatz- kreisen ohne Rücksicht auf die beim Start der Schalteinrichtüngen HS und HC entweder einzeln öder vorrichtung völlig unbekannte Reihenfolge im Anauch zusammen anschaltbar sind. Diese Klemmen 65 sprechen der einzelnen Lastkreisschälter ein einziger sind mit K1 bis K6 bezeichnet, wobei die.Klemmen Hilfsschalter HS verwendet werden. Der genannte Kl bis Kl der Anschaltung des Hilfsschalters HS Heißleiter HL ist in ersichtlicher Weise durch den und die Klemmen K 8 bis K16 der Anschaltung der Hilfskontakt ä A überbrückbar, welcher gleichzeitig

17 18

mit den übrigen Kontakten ül bis «3 schließt. K5, wobei der Kontakt Π2 der Steuereinrichtung Durch diese Überbrückung wird einmal der Heiß- M 3 ein Ansprechen so lange verhindert, bis die leiter HL infolge Kurzschluß des Stromdurchganges Lastkreisschalter Il und III geschlossen sind. Das geschont, aber insbesondere unmittelbar nach dem Ansprechen von Ü wird außerdem durch den Heiß-Ansprechen des Hilfsschalters HS wieder abgekühlt, 5 leiter HL verzögert, was jedoch im vorliegenden so daß er nach dem Stop der Schaltvorrichtung Falle nicht von Interesse ist, sondern erst beim sofort wieder für einen neuen Start zur Verfügung Schalten eines mehrphasigen Stromverbrauchers steht. aktuell wird. Die übrigen Funktionen innerhalb der

Die in der F i g. 7 gezeigte Hilfsschalteinrichtung Steuereinrichtung sind wiederum die- gleichen, wie HC enthält einen über die Klemmen K8 und K9 an- io sie bereits früher besprochen wurden,
schaltbaren Leitungszug mit einem Kondensator Cl,

der durch einen Entladewiderstand EWl überbrückt Schalten eines einphasigen Stromverbrauchers mit

ist, ferner ein bistabiles Relais mit einer Anwerf- kapazitivem Charakter unter Verwendung einer

wicklung KAn, der eine Diode D 4 vorgeschaltet ist, Hilfsschalteinrichtung HC

und mit einer Abwerfwicklung KAb, wobei der elek- 15

irische Anschluß dieses Relais über die Klemmen Hierbei ist, je nachdem, ob gleichzeitig auch ein

K14, K15 und K16 möglich ist, und schließlich Hilfsschalter HS verwendet wird oder nicht, im zueinen weiteren Leitungszug zwischen den Klemmen erst genannten Falle die Brücke BrI entfernt und der K12 und K13, in den ein zweiter Kondensator C 2 Hilfsschalter in der zuletzt besprochenen Weise über mit einem Entladewiderstand EW2 und ein Arbeits- 20 die Klemmen Kl bis K5 angeschlossen, wogegen für kontakt k des Relais K eingefügt ist. den letzteren Fall eines Betriebes ohne Hilfsschalter

Nachstehend werden die bereits erwähnten alter- HS die Brücke BrI eingelegt ist. Für die Verbindung nativen Betriebsarten näher erläutert, und zwar der der Steuereinrichtung M 3 mit einem nicht gezeichbesseren Übersichtlichkeit wegen gruppenweise auf- neten Laststromkreis, beispielsweise gemäß Fig. 1, geteilt. 25 sorgen wieder die beiden Adern α und b. Weiterhin

ist die Brücke Br3 zwischen den Klemmen KlQIKIl

Schalten eines einphasigen Stromverbrauchers ohne eingelegt, wodurch die Zener-Diode Z 2 kurzgeschlos-Hilfsschalter HS und ohne Hüfsschalteinrichtung HC sen ist. Die Brücken Br2 und Br4 hingegen sind entfernt. Der Anschluß der Hilfsschalteinrichtung HC

Hierbei sind die Brücken Br 1, Br2 und Br4 zwi- 30 erfolgt über die Klemmen KS, K9 und K12 bis K16. sehen den Klemmen K6/K7, K8/K9 und K12/K13 Wird nun die Steuereinrichtung M3 zum Schalten

eingelegt, während die Brücke Br3 zwischen den eines Laststromkreises beispielsweise nach Fig. 1 Klemmen KlOJKU entfernt ist. Die Verbindung der benutzt und kein Hilfsschalter HS¹ verwendet, so wird Steuereinrichtung M3 mit dem nicht gezeichneten durch Betätigen der Starttaste An in bereits bespro-Laststromkreis, beispielsweise mit einem Laststrom- 35 chener Weise zuerst das Relais IAn zum Anzug gekreis gemäß Fig. 1, erfolgt über die Ader« und die bracht, welches seinen Kontakt12 vorbereitend für Ader b, welche für einen anderen Betriebsfall an Erd- das Relais TlAn und gleichzeitig auch den Lastkreispotential liegend gezeichnet ist. Alle übrigen Klem- schaltern schließt. Diese Schließung von Il erfolgt men sind offen. Damit entspricht die Steuereinrich- trotz des ungeladenen Zustandes des kapazitiven rung M 3 — abgesehen von dem nicht zwingend 40 Verbrauchers L, der an sich einen sehr hohen erforderlichen Strombegrenzer, bestehend aus dem Anfangsstrom ziehen würde, wiederum völlig lastfrei, Kaltleiter KL und dem Widerstand KW — im Auf- weil sich das elektrische Ventil V im Sperrzustand bau vollkommen der Steuereinrichtung Ml nach befindet. In der nächstfolgenden Halbwelle entgegen-F i g. 2, und dementsprechend ist auch ihre Arbeits- gesetzter Polarität wird dann in ebenfalls bereits weise die gleiche, wie sie zur Fig. 2 bereits be- 45 besprochener Weise auch der Lastkreisschalter III sprochen wurde. lastfrei geschlossen, wobei lediglich durch den über

die Klemmen K 8 und K 9 eingefügten Kondensator

Schalten eines einphasigen Stromverbrauchers Cl mit Entladewiderstand EiFFl nach Entnahme

mit Hilfsschalter HS eines ausreichend hohen Anfangsstromes der Dauer-

50 strom für das Relais IiAn zwecks Kompensation der

Hierbei sind die Brücken Br 2 und Br 4 eingelegt, durch den Kurzschluß der Zener-Diode Z 2 über die während die Brücken BrI und Br 3 entfernt sind. Brücke Br 3 erhöhten Steuerspannung nach Null Die Verbindung zwischen der Steuereinrichtung M 3 reduziert wird.

und einem Laststromkreis, beispielsweise gemäß Beim Öffnen des Laststromkreises mit dem kapa-

F i g. 3, ist über die Adern α und b hergestellt. Der 55 zitivem Stromverbraucher L weisen nach Uber-Hilfsschalter HS, dessen Kontakte ül bis ü3 zu- schreiten eines bestimmten Winkelbereichs innerhalb mindest auf der Arbeitskontaktseite über die Klem- der Halbwelle die Speisespannung und der Laststrom menüCl bzw. K 2 der einzelnen Phasengruppen R, im Laststromkreis entgegengesetztes Vorzeichen auf, 5, T zweckdienlich elektrisch parallel geschaltet wer- so daß die Gefahr besteht, daß beim Öffnen des den, ist über die Klemmen Kl bis KS angeschlossen. 60 Lastkreisschalters Π1 der Strom des auf denScheitel-Dabei sind die Klemmen Kl und K2 in der aus den wert der Speisespannung aufgeladenen Konden-Fig. 3 und 4 ersichtlichen und bereits besprochenen satorsL in den Laststromkreis »zurückfließt«. Dies Weise dem Laststromkreis zwecks Überbrückung muß aber verhindert werden, weil sonst der Lastzugeordnet, während über die Klemme K 3 in eben- kreisschalterlll nicht unter dem Schutz des stromfalls besprochener Weise eine Erregung des Relais 65 durchlässigen Ventils V, sondern unter der Last des IAb und TIAb vor dem Abfall des Hilfsschalters HS entgegengesetzt fließenden Kondensatorstromes der verhindert ist. Die Erregung der Wicklung Ü des Last L öffnen würde. Erreicht wird dies dadurch, daß Hilfsschalters HS erfolgt über die Klemmen K 4 und die Zurückstellung des Relais Π A b und damit die

19 20

Öffnung des Lastkreisschalters II1, unabhängig von bereits besprochen wurde. Unterschiedlich ist ledigdem nicht vorhersehbaren und innerhalb der Halb- lieh, daß eine der Anzahl der Einzelphasen entwelle beliebig wechselnden Einsatzpunkt des Stop- sprechende Zahl von Steuereinrichtungen M 3 benutzt impulses, stets auf einen bestimmten Zeitpunkt ver- und einerseits über die Adern α mit je einer der legt wird, zu dem die Speisespannung und der Last- 5 Einzelphasen elektrisch verbunden werden und strom im Laststromkreis mit absoluter Sicherheit das andererseits die Adern b jeweils an Erdpotential gegleiche Vorzeichen haben und folglich der Lastkreis- schaltet sind,
schalter III unter dem Schutz des stromdurchlässigen _ , , . , ,

Ventils V ungefährdet öffnen kann. Hierzu ist das Schalten eines mehrphasigen Stromverbrauchers
bistabile Relais KAn, KAb vorgesehen, dessen Kon- i° mit ttilrsschalter #Λ
takt& erst nach dem Anzug von KAn die Steuer- Auch hierbei ist die Schaltung und die Arbeitsspannung für das Relais HAb einschaltet. Der Anzug weise die gleiche, wie sie in Verbindung mit den von KAn kann aber erst während einer Halbwelle Fig. 5 und 6 bereits besprochen wurde. Im übrigen der Speisespannung erfolgen, in welcher die Diode erfolgt auch hier die Verbindung der Steuereinrich- Dl stromdurchlässig ist und das elektrische Ventil V 15 tungen mit den Laststromkreisen einerseits wieder sich im Sperrzustand befindet, so daß also garantiert über die Adern a, während die Adern b jeweils an ist, daß das Relais IiAb zum stets gleichen Zeitpunkt Erdpotential geschaltet sind. Ausdrücklich erwähnt unverzüglich nach Einsetzen der »richtigen« Halb- sei, daß der Hilfsschalter HS unabhängig von der welle, d. h. einer Halbwelle, für welche das Ventil V Zahl der Einzelphasen insgesamt nur einmal benötigt stromdurchlässig ist, erregt und folglich auch der von 20 wird.

ihm gesteuerte Lastkreisschalter III zeitrichtig ge- Schalten eines mehrphasigen Stromverbrauchers

öffnet wird. mit Hilfsschalteinrichtung FC

Der Stromverlauf beim Stop der Schaltvorrichtung

durch Betätigen der Taste AbI, AbI, Ab3 ist fol- Die Schaltung und die Arbeitsweise ist auch in

gender: 25 diesem Falle sinngemäß in Verbindung mit den

-1- Fi h An TT 2 KId Da KAn ΚΛά. Fig. 5 und 7 bereits besprochen. Die Hilfsschalt-

AUi ύλ ηι BH/ ντ νπ R^i ve „ einrichtungHC wird selbstverständlich ebenso wie

AbI, Zl, JJl. JSW, KL·, KT, JSrX., Ko, CL, ,. _Ρι · · ι. *,,<» ι-.· ι ι ι »_Α· j.

El — die Steuereinrichtung M3 pro Emzelphase benotigt.

Nach Anzug von KAn in der folgenden Halbwelle 30 Schalten eines mehrphasigen Stromverbrauchers

entgegengesetzter Polarität verläuft der Strom über _mi_t Hilfsschalter HS und mit Hilfsschalt-

+ ,El,a,K6, BrI, Kl, KL, BW, D 2, KlO, einrichtung HC

K13 UAb An b El — Auch dieseBetnebsweise ist sinngemäß die gleiche,

'>>>>■ 35 _w}_{e s}i_e für den einphasigenBetrieb bereits besprochen

Hierdurch wird II ^4& in Startposition zurück- wurde, wobei lediglich eine aus den F i g. 5 bis 7 und

gestellt, wodurch der Lastkreisschalter III öffnet und der noch zu erläuternden Fig. 8 erkennbare Zu-

der Kontakt 112 in seine Ruhelage zurückfällt. Diese sammenschaltung vorgenommen werden muß.

Rückstellung von UAb erfolgt wegen des Konden- Die vorstehend erläuterten alternativen Betriebs-

sators C 2 mit hohem Anfangsstrom unverzüglich 40 möglichkeiten für alle in der Praxis und sogar für

nach dem Nulldurchgang der den Verbraucher L Sonderfälle vorkommenden Schaltaufgaben zeigen

speisenden Spannung. den weit gespannten Anwendungsbereich der Schalt-

Der weitere Stromverlauf ist wie folgt: vorrichtung gemäß der Erfindung. Dabei ist es

_i_ ζ?·? u λ*, ττ-ϊ ni tau „„„ri_oi besonders bemerkenswert, daß trotz dieser Univer-

~T~. Ht λλ, D. An, XlA. IJj, XAu parallel 1. .. 1 Li** 11. Li. . f rtft

ν λ n rAh Tr λ α Jhi 71 ηι Ttw vT ⁴⁵ salitat der Aufbau und die Arbeitsweise der Schalt-

KiS-KAb-KL'*, Abi, Zl, JJl, JSW, KL·, , , ., , , , „ _TT_ ,

v-i R-I ν λ „ τη vorrichtung selbst und auch der Zusatzgerate HS und

Ki, JSri, Ko, a, ill, —. _rr„ „ ⁶ , ,. , . „ , ,, ., _? .,

HC außerordentlich einfach bleiben. Die alternativen

Durch diesen Stromverlauf werden auch die Relais Möglichkeiten werden nämlich im wesentlichen 1^40 und KAb wieder in Ausgangslage zurückgestellt, lediglich durch die Anordnung von geeignet angeso daß auch der Lastkreisschalter 11 öffnet und der 50 schalteten Leitungszügen mit Klemmen zum EinKontakt 12 in Ruhelage zurückfällt. Die Schalt- legen von Brücken bzw. zum Anschluß der Hilfseinrichtung befindet sich damit insgesamt wieder in geräte geschaffen, ohne daß gegenüber der beispiels-Startposition. weise in den F i g. 1 und 2 gezeigten Grundausführung

Die vorerwähnte Arbeitsweise gilt auch für den einschneidende Änderungen notwendig sind.

Betrieb der Schaltvorrichtung zusätzlich mit einem 55 In der F i g. 8 ist ein Laststromkreis für einen aus

Hilfsschalter HS. Dabei sorgen die Dioden D 3 und einem Drehstromnetz mit den Phasenleitungen R, S,

D 4 für eine Abblockung, die ein sofortiges An- T gespeisten dreiphasigen und im Mittepunkt (Mp)

sprechen der Erregerwicklung Ü des Hilfsschalters geerdeten Stromverbraucher LR + LS + LT dar-

HS infolge Stromverzweigung über die Klemmen gestellt. Dabei sind die Eingangsklemmen für die

K14 bis K16 der Hilfsschalteinrichtung HC ver- ⁶° Speisespannung entsprechend der Phasenbezeichnung

hindern. mit ER, ES und ET und die Ausgangsklemmen zum

„ , , . , , . , , Stromverbraucher mit AR, AS und AT bezeichnet.

Schaltenemes mehrphasigen Stromverbrauchers _{In die einzelneil} Phasenleitungen des Laststrom-

ohne Hilfsschalter HS und ohne Hüfsschalt- ^_{868 gind jeweils dn elektr}isches Ventil VR, VS

einrichtungHC g_{5 und} _VT _{gowie zwei} Lastkreisschalter HR, UlR,

Hierbei ist die Schaltung und die Arbeitsweise die 115, 1115 und Ι1Γ, Π1Γ eingefügt. Mit M3R,

gleiche, wie sie für das Schalten eines einphasigen M3S und M3T sind drei untereinander gleichartig

Stromverbrauchers unter gleichen Bedingungen ausgebildete und arbeitende Steuereinrichtungen zur

ϊ\

Betätigung der Lastkreissehalter angedeutet, die beispielsweise gemäß F i g. 5 ausgebildet sind.

Soll die dargestellte Anordnung diine Hüfsschaiter arbeiten, so sind zwischen den Klemmen K6/K7 pro Phasenleitung die Brücken BrIR, BrIS und BrI f eingelegt, wodurch die Steuereinrichtungen M3R, M3S und M3T jeweils zwischen die zugehörige Phasenleitung ER oder ES öder ET und Erdpotential geschaltet sind. Die Arbeitsweise für diese Schaltung entspricht sinngemäß derjenigen", wie sie zu den Fig. 1 und 2 bzw. zur Fig. 5 bereits besprochen wurde.

Wird die Einrichtung mit einem Hilfsschalter HS betrieben, so sind die Brücken Br IR, BrIS und BrIT entfernt, und der HiKsschaiterÄS.ist über die Klemmen Kl bis KS mit den Steuereinrichtungen M3Rj M3S und M3T elektrisch verbunden. Dabei sind, wie" aus der Darstellung unschwer erkennbar istj die Wechselkontakte al; ü2 und ü3 galvanisch getrennt den einzelnen Phasenleitungen R, S, T zugeordnet, während die über einen vorgeschalteten Heißleiter HL im Anzug verzögerte Erregerwicklung Ü von den drei Steuereinrichtungen M 3 R₃ M3S und M3T gemeinsam angesteuert wird. Die Steuereinrichtungen selbst sind über die Klemmen K3Rf K3Sj A3 Γ jeweils mit dem Ruhekontakt der Wechselkontakte ül bis ü3 zwischen die zugehörige

ίο Phasenleitung R, 5,- T und Erdpotential geschaltet. Soll in dem dargestellten mehrphasigen Laststromkreis ein Stromverbraucher mit kapazitivem Charakter geschaltet werden, so kann sowohl ohne als. auch mit HUfsschaiter HS durch Zuschaltung einer HihV

schalteinrichtungHC gemäß Fig. 7 auch ein solcher mehrphasiger kapazitiver Stromverbraucher in einer bereits zu den Fig. 5 bis 7 beschriebenen Weise völlig lastfrei geschaltet werden*

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltvorrichtung in Hybrid-Technik zum lastfreien Schalten von mit alternierender Spannung gespeisten Stromverbrauchern mit beliebigem Phasenverschiebungswinkel unter Verwendung eines elektrischen Ventils und eines ersten und zweiten Lastkreisschalters, von denen das elektrische Ventil von dem zweiten Lastkreisschalter überbrückbar und in Reihenschaltung mit dem ersten Lastkreisschalter in den Laststromkreis zur Speisung des Verbrauchers eingefügt ist, wobei eine derartige Betätigungsfolge der beiden Lastkreisschalter vorgesehen ist, daß beim Einschalten zuerst und nur während einer durch das elektrische Ventil gesperrten Halbwelle der erste Lastkreisschalter und anschließend während einer Halbwelle entgegengesetzter Polarität der zweite Lastkreisschalter geschlossen werden, wogegen beim Ausschalten zuerst und nur während einer Halbwelle, für die das elektrische Ventil stromdurchlässig ist, der zweite Lastkreisschalter und anschließend während einer durch das elektrische Ventil gesperrten Halbwelle der erste Lastkreisschalter geöffnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in die Steuerstromkreise (Ml, M2, M3) zur Betätigung der Lastkreisschalter (II, III) Entkopplungselemente (Dl, D 2) mit in bezug auf die Speisespannung einander entgegengesetzter Polung eingefügt sind, mit deren Hilfe die Mittel (IAn, IAb) zur Betätigung des ersten Lastkreisschalters (II) nur während einer durch das elektrische Ventil (F) gesperrten Halbwelle der Speisespannung und die Mittel (JIAn, HAb) zur Betätigung des zweiten Lastkreisschalters (III) nur während einer Halbwelle entgegengesetzter Polarität elektrisch ansteuerbar sind (Fig. 2, 4, 5).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstromkreise (Ml, M 2, M 3) zur Betätigung der Lastkreisschalter (II, III) Spannungsdiskrirninatoren (beispielsweise Zener-DiodenZl, Z 2) enthalten, mit deren Hilfe eine Betätigung der Lastkreisschalter (II, III) unabhängig von der Zeitlage der Schaltimpulse zum Schließen bzw. Öffnen des Laststromkreises gewährleistet ist (Fig. 2, 4, 5).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 für kapazitive Stromverbraucher mit einem Phasen-Verschiebungswinkel zwischen 0 bis 90°, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung eine Hilfsschalteinrichtung (HC) zugeordnet ist, mit deren Hilfe die Mittel zur Betätigung der beiden Lastkreisschalter (II, III) unverzüglich nach dem Nulldurchgang der den Stromverbraucher speisenden Spannung erregt werden.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Betätigung der Lastkreisschalter (II, III) durch eine aus der alternierenden Spannung zur Speisung des Stromverbrauchers (L) abgeleitete Steuergröße gesteuert werden.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Betätigung der Lastkreisschalter (II, III) durch eine aus dem Verbraucherstrom abgeleitete Steuergröße gesteuert werden.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechzeit der die Lastkreisschalter (II, Π1) betätigenden Mittel kleiner ist als die halbe Periodendauer der alternierenden Spannung zur Speisung des Stromverbrauchers (L).

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Betätigung der Lastkreisschalter (II, III) elektrisch vorerregt sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergröße zur Erregung der Mittel zur Betätigung der Lastkreisschalter (II, III) mehrfach höher ist als deren Nennerregung und daß Schaltelemente (beispielsweise Kondensatoren, Wischkontakte der Start- und Stoptaste, Kaltleiter od. dgl.) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die überhöhte Steuergröße nur innerhalb von begrenzten Zeitintervallen angeschaltet wird.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Lastkreisschalter (II, III) Relais (1.4«, IAb, HAn, HAb) mit bistabüer Schaltlage verwendet sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit einem der Entlastung des elektrischen Ventils und der beiden Lastkreisschalter dienenden Hilfsschalter (Starkstromschütz od. dgl.), dadurch gekennzeichzeichnet, daß in die Steuerstromkreise (M 2) zur Betätigung der beiden Lastkreisschalter (II, III) Mittel (U) zur Betätigung des Hilfsschalters (HS) eingefügt sind, mit deren Hilfe das elektrische Ventil (F) und die beiden Lastkreisschalter (II, III) nach dem Schließen des zweiten Lastkreisschalters (III) bis vor dem Öffnen des ersten Lastkreisschalters (II) von einem oder einer Mehrzahl elektrisch parallelgeschalteter Arbeitskontakte (Kl-ü-K2) des Hilfsschalters (HS) galvanisch überbrückt sind (F i g, 3, 4).

11. Vorrichtung ;nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens eine Zuleitung der Steuerstromkreise (M 2) zur Betätigung der (K1-Ü-K3) des Hilfsschalters (HS) eingefügt ist, mit dessen Hilfe beim Abschalten des Stromverbrauchers (L) die elektrische Ansteuerung der Steuerstromkreise (M 2) so lange verhindert ist, bis die galvanische Überbrückung (K1-U-K2) des elektrischen Ventils (F) und der beiden Lastkreisschalter (II, III) getrennt ist (F i g. 3, 4).

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der in wenigstens eine Zuleitung der Steuerstromkreise (M 2, M 3) zur Betätigung der Lastkreisschalter (II, III) eingefügte Ruhekontakt (Kl-ü-K3) zusammen mit einem Arbeitskontakt (K1-U-K2) zur galvanischen Überbrückung der Lastkreisschalter (II, Hl) und des elektrischen Ventils (V) einen Wechselkontakt bildet (F i g. 3, 4, 5, 8).

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel (Π2, Kl-U-K¹S) vorgesehen sind, mit deren Hilfe sichergestellt ist, daß einerseits die galvanische Überbrückung des elektrischen Ventils (F) und der Lastkreisschalter (II, III) erst nach dem Schließen des zweiten Lastkreisschalters (Π1) erfolgt und andererseits die Mittel (IAb, HAb)

ORIGINAL INSPECTED

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zur Betätigung der Lastkreisschalter erst nach vorrichtungen. Darüber hinaus besteht ab einer ge-

dem Öffnen der Überbrückung anschaltbar sind wissen Schaltspielzahl auch eine zunehmende Un-

(F i g. 3, 4). sicherheit der Schaltfunktion, was sich insbesondere

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 im Zuge der fortschreitenden Automatisierung von bis 13 zur Speisung eines mehrphasigen (z. B. 5 Fabrikationsvorgängen nachteilig auswirkt, weil dort n-phasigen) Stromverbrauchers mit einer Mehr- zur unbemannten Steuerung der Prozeßabläufe eine zahl (z. B. n-1) von Steuerstromkreisen zur Be- zuverlässige Arbeitsweise speziell der die elektrischen tätigung der Lastkreisschalter, dadurch gekenn- Einrichtungen steuernden Schaltvorrichtungen, wie zeichnet, daß durch die Steuerstromkreise (M 32?, Relais und Schütze, eine unerläßliche Voraussetzung M 3 S, M 3 T) zur Betätigung der Lastkreisschalter io ist. Trotz dieser Nachteile werden jedoch mecha-(II, III) ein allen Steuerstromkreisen gemein- nische Schaltvorrichtungen derzeit und nach Aufsam zugeordneter Hilfsschalter (HS) disjunktiv fassung der einschlägigen Fachwelt auch noch künftig ansteuerbar ist, dessen Kontaktbetätigung mittels für sehr lange Zeit Verwendung finden, weil sie einige eines Zeitverzögerungsgliedes (beispielsweise mit- spezifische Eigenschaften besitzen, die mit den bisher tels eines Schaltelementes mit negativem Tempe- 15 bekannten Mitteln nicht ersetzbar sind. Vor allem raturkoeffizienten wie Heißleiter HL od. dgl.) so zählt hierzu das sogenannte Schaltverhältnis etwa lange verzögert wird, bis sämtliche Lastkreis- Null zu Unendlich (0:00) im geschlossenen bzw. schalter (IlR, HS, I IT, IHR, II15, IIIT) geöffneten Schaltzustand sowie die Potentialtrennung der verschiedenen Phasen (R, S, T) der den Strom- zwischen Eingang und Ausgang, ferner der niedrige verbraucher (LR, LS, LT) speisenden Spannung ao Übergangswiderstand mit einer praktisch vernachgeschlossen sind (Fig. 8). lässigbar kleinen Heizleistung an der eigentlichen

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch Kontaktstelle und nicht zuletzt die robuste Unempgekennzeichnet, daß das Zeitverzögerungsglied findlichkeit der Kontaktstrecke gegen kurzzeitige (HL) während der Betätigungszeit des Hilfs- Überlastungen mit Spannung oder Strom. Um jedoch schalters (HS) durch einen Arbeitskontakt (ü 4) as diese unersetzlichen Vorteile auszunutzen und um des Hilfsschalters galvanisch überbrückt ist andererseits die geschilderten schädlichen Auswir-(F i g. 6, 8). kungen der praktisch unvermeidlichen Materialwanderungseffekte wenigstens in erträglichen Grenzen zu

halten, werden bei bekannten Schaltvorrichtungen

30 mit mechanischen Kontaktgliedem entweder Funkenlöscheinrichtungen (sogenannte iüC-Glieder) oder

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung in sogenannte Löschhilfen in Form von Lichtbogen-Hybrid-Technik zum lastfreien Schalten von mit alter- löschkammern, Lichtbogenleitblechen, magnetischen nierender Spannung gespeisten Stromverbrauchern Gebläsen od. dgl. eingesetzt. Diese Maßnahmen sind mit beliebigem Phasenverschiebungswinkel unter 35 aber bezüglich einer erfolgreichen Dimensionierung Verwendung eines elektrischen Ventils und eines relativ aufwendig, beanspruchen außerdem wertvolles ersten und zweiten Lastkreisschalters, von denen das Einbauvolumen und kosten schließlich Geld,
elektrische Ventil von dem zweiten Lastkreisschalter Nach dem derzeitigen Stand der Technik sind überbrückbar und in Reihenschaltung mit dem ersten allerdings auch Schaltvorrichtungen bekannt, bei de-Lastkreisschalter in den Laststromkreis zur Speisung 40 nen eine Lichtbogenbildung und damit auch schäddes Verbrauchers eingefügt ist, wobei eine derartige liehe Materialwanderungseffekte von vornherein Betätigungsfolge der beiden Lastkreisschalter vorge- nicht auftreten können. Es handelt sich dabei um sehen ist, daß beim Einschalten zuerst und nur wäh- ausschließlich mit elektronischen Schaltelementen rend einer durch das elektrische Ventil gesperrten bestückte Schaltvorrichtungen, die allerdings bedeut-Halbwelle der erste Lastkreisschalter und anschlie- 45 same Nachteile aufweisen, welche eine generelle Verßend während einer Halbwelle entgegengesetzter wendung ausschließen. Die wesentlichsten dieser Polarität der zweite Lastkreisschalter geschlossen Nachteile oder zumindest die Grenzen einer sinnwerden, wogegen beim Ausschalten zuerst und nur vollen Anwendung bestehen im Vergleich zu Schaltwährend einer Halbwelle, für die das elektrische vorrichtungen mit mechanischen Kontaktgliedem in Ventil stromdurchlässig ist, der zweite Lastkreis- 50 einem beträchtlich höheren Spannungsabfall sowie schalter und anschließend während einer durch das in einer gleichfalls wesentlich höheren Verlustleistung, elektrische Ventil gesperrten Halbwelle der erste ferner insbesondere beim Schalten induktiver Strom-Lastkreisschalter geöffnet werden. verbraucher in einer spürbaren Erhöhung der effek-

Beim Einschalten und insbesondere beim Aus- tiven Schaltzeiten wegen der notwendigen Dämpfung schalten von Stromverbrauchern mit induktivem 55 der Halbleiterschalter zum Schutz gegen eine Uber-Charakter, wie Elektromotoren, Elektromagneten schreitung ihrer Sperrspannung, weiterhin in einer od. dgl., treten sogenannte Materialwanderungseffekte wesentlich kleineren Kurzschlußfestigkeit, darüber auf, die ihre Ursache in selbständigen Gasentladun- hinaus in einer in den meisten Fällen unzulässigen gen mit Plasmabildung zwischen den Schaltelek- galvanischen Verbindung zwischen Steuer- und Lasttroden haben. Es handelt sich hierbei um ein Phä- 60 Stromkreis und schließlich in einer lästigen Funknomen, das in der Fachwelt allgemein als eines der störung, insbesondere bei Betrieb mit Phasenanschnitt. Kernprobleme der Elektrotechnik bezeichnet wird Aus den genannten Gründen sind in jüngerer Zeit und bis heute nichts an Aktualität und an Bemühun- Schaltvorrichtungen in Hybrid-Technik in den gen zur Eliminierung oder wenigstens zur Dämpfung Vordergrund getreten, bei denen eine Mischbauweise dieser überaus schädlichen Wirkungen eingebüßt hat. 65 von elektronischen Schaltmitteln mit konventionellen Eine der schädlichsten Folgen dieser Materialwande- Schaltgliedern wie Relaiskontakten oder Schützkonrungseffekte besteht vor allem in einer ganz erheb- takten vorliegt mit dem Ziel, die Vorteile der beiden liehen Verkürzung der Lebensdauer derartiger Schalt- Schaltmittelgruppen in sich zu vereinigen. Die vor-