DE2419610A1

DE2419610A1 - Elektrischer leistungsschalter mit einer einschaltsperre und einem sekundaerausloeser

Info

Publication number: DE2419610A1
Application number: DE19742419610
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ing Grad Grieger; Gerhard Perst
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-04-19
Filing date: 1974-04-19
Publication date: 1975-10-23
Also published as: GB1494370A; JPS50140865A; IT1037351B; DE2419610B2; CH588158A5; JPS5639485B2

Description

Elektrischer Leistungsschalter mit einer Einschaltsperre und einem Sekundärauslöser

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Leistungsschalter mit einer Einschaltsperre und einem Sekundärauslöser, der bei einem Absinken der Betriebsspannung des Schalterstromkreises unter einen vorgegebenen Wert den Leistungsschalter auslöst.

Ein derartiger Leistungsschalter ist nach dem Siemens-Katalog HG (Hochspannungsgeräte), April 1973, Teil 2, bekannt. Der Sekundärauslöser ist dabei als Ruhestromauslöser ausgebildet. Seine Auslösung erfolgt willkürlich auf mechanische oder elektrische Weise, beispielsweise mittels eines die Verbindung zwischen Betriebsspannungsquelle und Sekundärauslöser unterbrechenden Öffnerkontaktes, oder selbsttätig bei einer Störung der Spannungsquelle. Die dem RuheStromauslöser parallel geschaltete Einschaltsperre dient dazu, ein Einschalten des Leistungsschalters so lange zu verhindern, wie ein selbsttätiges Ausschalten (mittels des Ruhestromauslösers) nicht gewährleistet ist.

Bei der bekannten Anordnung aus Leistungsschalter, Ruhestromauslöser und Einschaltsperre ist es erforderlich, den Ruhestromauslöser und die Einschaltsperre getrennt und abhängig voneinander einzustellen. Das bedeutet, daß die Einschaltsperre bei einem Wert der Betriebsspannung des Schalterstromkreises wirksam sein muß, der größer oder gleich dem Ansprechwert des Ruhestromauslösers sein muß. Der Ansprechwert des Ruhestromauslösers wiederum muß größer oder gleich dem kritischen Wert der Betriebsspannung, d. h. dem Wert, der zur Ausschaltung des Leistungsschalters mindestens erforderlich ist, sein.

509843/0221 -2-

VPA 74/3748 - 2 -

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem elektrischen Leistungsschalter der eingangs genannten Art die Anpassung der Einschaltsperre und des Sekundärauslösers an die Spannungsverhältnisse des Schalterstromkreises zu vereinfachen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß der Sekundärauslöser als Arbeitsstromauslöser ausgebildet ist und daß eine Schalteinrichtung vergesehen ist, die bei Absinken der· Betriebsspannung unter den vorgegebenen Viert die Einschaltsperre auslöst und einen durch die Betriebsspannungsquelle geladen gehaltenen Kondensator über den Arbeitsstromauslöser entlädt.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß lediglich die Einstellung der Schalteinrichtung hinsichtlich ihres Ansprechwertes in Abhängigkeit von der Betriebsspannung des Schalterstromkreises erforderlich ist, da Einschaltsperre und Arbeitsstromauslöser durch die Schalteinrichtung im Bedarfsfall gleichzeitig ausgelöst werden. Ein v/eiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der die Funktion des bisher üblichen Ruhestromauslösers übernehmende Arbeitsstromauslöser im Gegensatz zu diesem keine Leistung verbraucht, solange die Betriebsspannung oberhalb des vorgegebenen Wertes liegt.

Die Schalteinrichtung kann aus zwei jeweils mit dem Arbeitsstromauslöser und der Einschaltsperre in Reihe liegenden, ausschaltbaren Thyristoren sowie einem Schwellwertgeber bestehen. Der Schwellwertgeber ist mit der Betriebsspannungsquelle verbunden.'Bei einem Absinken der Betriebsspannung unter den vorgegebenen Wert zündet er den mit dem Arbeitsstromauslöser verbundenen ersten Thyristor und ermöglicht damit die Entladung des Kondensators über diesen Auslöser; gleichzeitig sperrt er den mit der Einschaltsperre verbundenen zweiten Thyristor. Eine Variante hierzu besteht darin,

-3-

509843/0221

VPA 74/3748 - 3 -

anstelle des Schwellwertgebers ein spannungsabhängiges Relais zu verwenden sowie den ersten Thyristor durch einen Öffnerkontakt und den zweiten Thyristor durch einen Schließerkontakt des Relais zu ersetzen.

Eine Vereinfachung der zuletzt genannten Ausführung besteht darin, als Schalteinrichtung ein spannungsabhängig schaltendes Relais zu verwenden, das mit einem Umschaltkontakt versehen ist. Diese verbindet entweder die Einschaltsperre mit der Betriebsspannungsquelle oder ermöglicht die Entladung des Kondensators über den Arbeitsstromauslöser.

Die Spannungsabhängigkeit des Relais der zuletzt genannten Schalteinrichtung läßt sich beispielsweise mittels eines stellbaren Widerstandes erreichen, der mit dem Relais in Reihe geschaltet ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn, wie an sich aus der DT-OS 2 058 182 bekannt, in Reihe mit der Relaisspule die Parallelschaltung von zwei unabhängig voneinander stellbaren Widerständen liegt und wenn mit dem ersten der beiden Widerstände die Parallelschaltung aus einem Kondensator und einem Öffnerkontakt des Relais in Reihe geschaltet ist. Die sich auf diese Weise ergebende Schalteinrichtung läßt sich hinsichtlich ihres Schaltpunktes genau einstellen. Darüber hinaus zeichnet sie sich durch einen geringen Leistungsverbrauch aus, da sie die Eigenschaft eines Relais ausnützt, daß sein Haltestrom kleiner als sein Anzugsstrom ist. Der Anzugsstrom ist dabei der über den ersten, der Haltestrom der über den zweiten stellbaren Widerstand fließende Strom.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der zuletzt genannten Schalteinrichtung besteht darin, daß der Öffnerkontakt als Umschal tkontakt ausgebildet ist, so daß nur entweder der eine Widerstand oder der andere Widerstand mit der Relaisspule in Reihe liegt (DT-OS 2 125 299). In diesem Fall ist eine voneinander völlig unabhängige Einstellung der beiden Widerstände möglich.

509843/0221 -4-.

VPA 74/3748

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, daß ein Schalter zur Auslösung des Arbeitsstromauslösers vorgesehen ist. In diesem Fall erfüllt der Arbeitsstromauslöser auch die Funktion des bisher für Leistungsschalter üblichen Arbeitsstromauslösers. Diese Funktion besteht darin, den Leistungsschalter willkürlich, beispielsweise von Hand, oder bei Ansprechen eines mit dem Leistungsschalter verbundenen Schutzrelais, beispielsweise eines Überstromrelais, selbsttätig auszuschalten. Damit ergibt sich der Vorteil, daß anstelle der beiden bisher üblichen Sekundärauslöser (Ruhe- und Arbeitsstromauslöser) lediglich ein einziger Sekundärauslöser vorzusehen ist.

In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Die Figur zeigt den Schaltungsaufbau einer Anordnung zur Steuerung und Überwachung eines elektrischen Leistungsschalters.

Der Leistungsschalter 0 ist mit einem Arbeitsstromauslöser 1, einem Hilfsschalter 2 und einer Einschaltsperre 3 versehen. Der Arbeitsstromauslöser 1 weist einen parallel dazu angeordneten Kondensator 4 auf, der über eine Sperrdiode 5 und einen Widerstand 6 von der Betriebsspannungsquelle 16 gespeist ist. Ferner ist eine Schalteinrichtung zur gleichzeitigen Auslösung des Arbeitsstromauslösers 1 bzw. der Einschaltsperre 3 vorgesehen. Die Schalteinrichtung besteht aus einem spannungsabhängig schaltenden Relais 7 und einem Umschal tkontakt 8 dieses Relais.

Das Relais 7 ist über einen als Umschaltkontakt ausgebildeten Öffnerkontakt 9 abwechselnd in Reihe mit Stellwiderständen 10, 11 schaltbar, die der Einstellung von Ansprech- und Abfallwert des Relais dienen. Bei Anliegen einer hinreichend großen Betriebsspannung U der Spannungsquelle 16 fließt dabei

509843/0221 -5-

VPA 74/3748

zuerst der zum Anzug des Relais 7 erforderliche Strom. Nach dem Anziehen des Relais und der damit verbundenen Betätigung des Umschaltkontaktes 9 fließt über den Widerstand 11 der Haltestrom des Relais 7. Ein mit dem Widerstand 10 in Reihe geschalteter Kondensator 12 dient dazu, beim Wechsel des Umschaltkontaktes 9 vom Kontakt 13 zum Kontakt 14 den Stromfluß noch eine gewisse Zeit aufrechtzuerhalten, so daß der nicht gezeichnete Relaisanker mit Sicherheit vollständig anzieht.

In der Figur ist ferner ein Kontakt 15 dargestellt, mit dem der Arbeitsstromauslöser 1 willkürlich oder über ein nicht dargestelltes Schutzrelais des Leistungsschalters selbsttätig mit der Betriebsspannungsquelle 16 verbunden und damit ausgelöst werden kann.

Die Wirkungsweise der dargestellten Anordnung ist im folgenden näher erläutert:

Bei Anliegen eines hinreichend großen Wertes der Betriebsspannung U zieht das Relais 7 an. Der Umschaltkontakt 8 verbindet die Einschaltsperre 3 mit der Spannungsquelle 16. Das bedeutet, daß der Leistungsschalter nach jedem Ausschalten eingeschaltet werden kann. Gleichzeitig unterbricht der Umschal tkontakt 8 die Verbindung zwischen Spannungsquelle 16 und Arbeitsstromauslöser 1. Bei einem Absinken der Betriebsspannung U unter einen vorgegebenen V/ert fällt das Relais 7 ab. Der Umschaltkontakt 8 geht in die eingezeichnete Stellung. Der geladen gehaltene Kondensator 4 kann sich über den Arbeitsstromauslöser 1 entladen. Der Leistungsschalter wird damit ausgelöst. Der Hilfsschalter 2 öffnet und unterbricht somit eine weitere Entladung des Kondensators 4. Eine unerwünschte Wiedereinschaltung des Arbeitsstromauslösers ist so lange nicht möglich, wie die Betriebsspannung U nicht zum Anzug des Relais 7 ausreicht, da die Einschaltsperre

5 0 9 8 4 3/0221 ~⁶~

VPA 74/3748

während dieser Zeit von der Spannungsquelle 16 abgetrennt und damit wirksam ist.

1 Figur

5 Ansprüche

-7-

509843/0221

Claims

VPA 74/3748

Patentansprüche

ί 1. !Elektrischer Leistungsschalter mit einer Einschaltsperre υηα einem Sekundärauslöser, der bei einem Absinken der Betriebsspannung des Schalterstromkreises unter einen vorgegebenen Wert den Leistungsschalter auslöst," dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärauslöser als Arbeitsstromauslöser (1) ausgebildet ist und daß eine Schalteinrichtung (7, 8) vorgesehen ist, die bei Absinken der Betriebsspannung (U) unter den vorgegebenen Wert die Einschaltsperre (3) auslöst und einen durch die Betriebsspannungsquelle (16) geladen gehaltenen Kondensator (4) über den Arbeitsstromauslöser (1) entlädt.
2. Elektrischer Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (7, 8) ein mit einem Umschaltkontakt (8) versehenes, von der Betriebsspannungsquelle (16) gespeistes, spannungsabhängig schaltendes Relais (7) ist.
3. Elektrischer Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Spule des Relais (7) die Parallelschaltung von zwei unabhängig voneinander stellbaren Widerständen (10, 11) liegt und daß mit einem dieser Widerstände (10) die Parallelschaltung aus einem Kondensator (12) und einem Öffnerkontakt (9) des Relais (7) in Reihe geschaltet ist.
4. Elektrischer Leistungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnerkontakt (9) als Umschaltkontakt ausgebildet ist, so daß nur entweder der eine Widerstand (10) oder der andere Widerstand (11) mit der Spule des Relais (7) in Reihe liegt.

-8-

5098A3/Q221

VPA 74/3748
5. Elektrischer Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (15) zur Auslösung des Arbeitsstromauslösers (1) vorgesehen ist.

509843/0221