DE2532593B2

DE2532593B2 - Elektrische schalteinrichtung

Info

Publication number: DE2532593B2
Application number: DE19752532593
Authority: DE
Inventors: Janos Dipl.-Ing 8520 Erlangen Udvardi-Lakos
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-07-21
Filing date: 1975-07-21
Publication date: 1977-12-01
Also published as: DE2532593A1

Description

Bekannte elektrische Schalteinrichtungen sind entweder als schnelle Öffner oder als schnelle Schließer ausgebildet. Bei mechanisch trennenden Schaltern können die Schaltkontakte mit Hilfe von geeigneten Auslösemechanismen sehr schnell geöffnet werden. Mechanische Trennschalter sind in der Lage, den Strom mit einem Schaltverzug von weniger als 2 msec zu unterbrechen. Das Schließen der Schaltkontakte dieser mechanischen Schalter dauert jedoch erheblich länger.

Halbleiterschalter können durch geeignete Ansteuerung bzw. durch Zündimpulse sehr schnell stromdurchlässig gesteuert werden. Das Ausschalten geschieht durch Sperrung der Zündimpulse. Wechselstrom fließt jedoch noch bis zu seinem natürlichen Nulldurchgang weiter, wo er erlischt. Gleichstrom kann nur durch spezielle Löschkreise ?ur Zwangskommutierung unterbrochen werden.

Aus HEUMANN/STUMPE »Thyristoren«, B. G. Teu b ne r,Stuttgart, 3. Auflage, 1974,Seite67,ist eine elektrische Wechselstrom-Schalteinrichtung bekannt, bei der in Reihe mit einem Thyristorschalter ein mechanischer Trennschalter vorgesehen ist. Der mechanische Trennschalter ist mit Rücksicht auf den Berührungsschulz während längerer Betriebspausen vorgesehen und um einen Reststrom über den Halbleiterschalter zu verhindern. Die Schaltkontakte des mechanischen Trennschalters bleiben im stromlosen Zustand geöffnet. Eine Ausbildung dieser bekannte] .Schalleinrichtung als schneller Öffner oder als schnelle Schließer ist nicht vorgesehen.

Aus der DT-AS 11 14 225 ist eine elektrisch ■ Wechselstromsrhalhiuordnung für große Leistungei bekannt, die aus einer kombination von mechanischei Schahern und elektronischen Halbleiier-Schalielemen ten besieht. Die elektronischen Haibleiter-Schaltele mente werden im Durchlaßzustand durch einet πι mechanischen Schaltor überbrückt und sind im gesperr ten Zustand durch einen in Reihe liegenden mechani sehen Schalter von Spannung entlastet. Die Reihenfolgt der Betätigung der einzelnen Schaltelemente ist derar festgelegt, daß die elektronischen Schaltelemente dei ι-· eigentlichen Schaltvorgang durchführen, während die mechanischen Schaller als Überbrückungs- bzw. Trenn schalter arbeiten und die elektronischen Schaltelemente im Dauerbetrieb entlasten. Die Schaltzeiipimkte dei beiden mechanischen Schalter können zwangsweise mii .'it den Sperr- und Öffnungsimpulsen für die Halbleiter-Schaltelemente gekoppelt sein, deran, daO die Halbleiler-Schaltelemente beim Einschalten und beim Ausschalten jeweils nur einen Bruchteil einer Halbwolle bzw. eine oder wenige Halbwellen Strom und Spannung -'·> führen. Bei rasch aufeinanderfolgenden Schaltvorgängen kann der in Reihe liegende mechanische Schalter geschlossen bleiben. Er wird nur bei längeren stromlosen Pausen geöffnet.

Bei dieser bekannten elektrischen Wechselstrornn: schaltanordnung werden somit insgesamt zwei mechanische Schalter und zwei Halbleiter-Schaltelemente benötigt. Beim Einschaltvorgang werden zunächst die Schaltkontakte des einen mechanischen Schalters geschlossen. Kurz danach werden die Halbleiter-Schalt- !■"> elemente durchlässig gesteuert. Wiederum kurz danach wird der zweite mechanische Schalter geschlossen. Für den Einschallvorgang wird daher eine längere Zeitdauer benötigt, als dies bei Verwendung eines mechanischen Schalters ohne zusätzliche Maßnahmen ■to der Fall wäre.

Bei der Abschaltung wird zunächst einer der mechanischen Schalter geöffnet. Kurz danach werden die Halbleiter-Schaltelemente in Sperrung gesteuert. Der Stromfluß erlischt beim Nulldurchgang der ■'"> jeweiligen Stromhalbwelle. Kurz darauf wird der zweite mechanische Schalter geöffnet. Der Abschaltvorgang dauert somit länger als dies bei Verwendung eines mechanischen Schalters ohne zusätzliche Maßnahmen der Fall wäre.

'>(> Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schalteinrichtung für Gleich-, Wechsel- oder Drehstrom mit einer Reihenschaltung eines mechanischen Trennschalters und eines Halbleiterschalters zu schaffen, die sowohl eine schnelle Unterbrechung wie v~> auch eine schnelle Zuschaltung des Stroms ermöglicht.

Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ist eine Steuereinrichtung für den. mechanischen Trennschalter und den Halbleiterschalter vorgesehen, die bei einem Ausschaltbefehl die Schaltkontakte des mechanischen w) Trennschalters öffnet und den Halbleiterschalter in Sperrung steuert und nach Eintritt des stromlosen Zustandes die Schaltkontakte des mechanischen Trennschalters wieder schließt und die bei einem Einschaltbefehl den Halbleiterschalter stromdurchlässig steuert.
h"> Bei der erfindung;,gemäßen Schalteinrichtung werden bei pinpm Ausschidltbefeh! die Schaltkontakte des mechanischen Trennschalters unverzüglich geöffnet und der Halbleiterschalter wird in Snerrune gesteuert.

Da der mechanische trennschalter einen äußerst kleinen Sehallverzug aufweist, wird der Strom rasch unterbrochen. Damit erlischt auch der Strom im Halbleiterschalter, ohne daß hierzu spezielle Löschkreise erforderlich sind. Der Halbleiterschalter kann daher einen einfachen Schaluingsaul'bau aufweisen. Um Jen Strom bei Bedarf wieder schnell zuschalten zu können, werden im stromlosen Zustand !ic .Schaltkontakte des mechanischen Trennschalters wieder geschlossen. Der Halbleiterschalter bleibt zunächst gesperrt. Das Schließen der Schaltkoiuakte des mechanischen Tiennschalters kann entweder nach einer vorgegebenen kurzen Zeitspanne erfolgen oder aber in Abhängigkeit von einem aus einem Meßwert abgeleiteten Signal, das anzeigt, daß der stromlose oder spannungslose Zustand erreicht ist. Bei einem Einschaltbefehl wird der Halbleiterschalter stromdurchlässig gesteuert und übernimmt unverzüglich die Stromführiing. Die verhältnismäßig lange Zeitdauer, die der Schließvorgang der Schaltkontakte eines mechanischen Trennschalters benötigt, kann den Einschaltvorgang somit nicht verzögern.

Die vorliegende Erfindung schafft unter Verwendung einer an sich bekannten Reihenschaltung eines mechanischen Trennschalters und eines Halbleiterschalters erstmalig die Möglichkeit, eine derartige Schalteinrichtung sowohl als schnellen öffner wie als auch schnellen Schließer für hohe Lastströme zu betreiben. Dies geschieht durch eine Steuerung der beiden Schalter, die sich mit einfachen Mitteln realisieren läßt.

Mit dieser erfinderischen Erkenntnis kann eine elektrische Umschakcinrichtung von einer Stromversorgungsanlage auf eine andere geschaffen werden, bei der in beiden Stromversorgungszweigen jeweils eine Schalteinrichtung mit einem mechanischen Trennschalter und einem in Reihe geschalteten Halbleiterschalter nach der Erfindung angeordnet ist, denen eine gemeinsame Steuereinrichtung zugeordnet ist, die bei einem Umschaltbefehl die Schaltkontakte des mechanischen Trennschalters im stromabgebenden Zweig öffnet und den Halbleiterschalter in diesem Zweig in Sperrung steuert und nach erfolgter Slromabgabe den Halbleiterschalter im stromübernehmenden Zweig stromdurchlässig steuert und die Schaltkontakte des mechanischen Trennschalters im vorher stromabgebenden Zweig wieder schließt. Eine derartige Umschalteinrichtung kann große Lastströme in äußerst kurzer Zeit vom stromabgebenden zum stromaufnehmenden Zweig umschalten.

Eine bevorzugte Anwendung einer derartigen Umschalteinrichtung ist bei einer unterbrechungsfreien Stromversorgungsanlage gegeben, bei der ein Verbraucher im Normalbetrieb aus einem Versorgungsnetz und bei einem Ausfall oder einem unzulässigen Einbruch der Netzspannung aus einer Ersatzstromquelle gespeist ist.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine schernatische Darstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Schalteinrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Umschalteinrichtung,

F i g. 3a eine unterbrechungsfreie Stromversorgungsanlage mit einer erfindungsgemäßen Umschalteinrichtung,

Fig.3b eine Steuereinrichtung für die Umschalteinrichtung der F i g. 3a.

In Fig. 1 ist eine Reihenschaltung eines schematisch

dargestellten Halbleiterschalters 1 und eines ebenfalls schematisch dargestellten mechanischen I icnnsehaliers lügezeigt.

Der Halbleiterschalter 1 einhalt ein .Stellglied 2 mi: zwei antiparallel geschalteten Thyristoren, deren Zündstrecken von einer Steuereinrichtung Ϊ mit Zi'mdimpulscn aiisteuerhur sind. Bei dem llalbleiteischalter 1 kann es sich um einen bekannten Gleichstrom-, Wechselstrom- oiler Drehstromsteller in beliebiger Ausführung handeln. Die Zündimpulse der Steuereinrichtung 3 sind über Sperrgatier 4 und .5 geführt.

Der mechanische Trennschalter IO weist einen Auslösemechanismus 11 und einen Eiiischaltmechanisniiis 20 auf. Der Auslösemechanismus 11 kann beispielsweise als Wirbelstromauslösespule 16 ausgebildet sein, die über einen elektronischen Schalter 12 an einen Kondensator 13 angeschlossen ist. Der Kondensator 13 wird von einer Gleichspannungsquelle 14 aufgeladen, die mit dem Symbol einer Batterie dargestellt ist. Als Gleichspannungsquelle kann jedoch auch ein mit Wechselspannung gespeister Gleichrichter vorgesehen sein. Wenn der elektronische Schalter 12 mit einem Zündimpuls vom Zündimpulsgenerator 15 stromdurchlässig gesteuert wird, entlädt sich der Kondensator 13 über die Spule 16 und bewirkt ein rasches öffnen des Schaltkontakts 18 des Trennschalters 10. Der Einschaltmechanismus 20 enthält einen Aufzugmotor 21, der über einen Hilfskonlakt 17 des Trennschalters 10 und den Kontakt 22a eines Relais 22 an eine Gleichspannungsquelle 23 geschaltet werden kann. Wenn das Relais 22 erregt und der Kontakt 22;i geschlossen ist, läuft der Aufzugmotor 21 so lange, bis der Schaltkontakt 18 geschlossen und damit der Hilfskontakt 17 geöffnet ist.

Die Steuereinrichtung für den Halbleiterschalter 1 und den mechanischen Trennschalter 10 enthält ein Flip-Flop 6 als Befehlsspeicher, dessen Setzeingang 7 von einem Einschaltbefehl EIN und dessen Rücksetzeingang 8 von einem Ausschaltbefehl AUS ansteuerbar ist.

Im stromlosen Zustand der Schalteinrichtung ist der Schaltkontakt 18 des mechanischen Trennschalters 10 geschlossen. Die Weitergabe der Zündinipulse der Steuereinrichtung 3 an das Stellglied 2 des Halbleiterschalters 1 ist von den Sperrgattern 4 und 5 gesperrt.

Bei einem Einschaltbefeh! EIN steuert das Ausgangssignal des Flip-Flops 6 die Sperrgatter 4 und 5 durchlässig und gibt damit die Zündimpulse für die gesteuerten Ventile des Stellgliedes 2 des Halbleiterschalters 1 frei. Der Strom kann über das durchlässig gesteuerte Stellglied 2 des Halbleiterschalters 1 und den geschlossenen Schaltkontakt 18 des Trennschalters 10 fließen. Anstelle der dargestellten Steuereinrichtung 3 und der Sperrgatter 4, 5 kann beispielsweise auch ein Oszillator verwendet werden, der vom Ausgangssignal des Flip-Flops 6 gestartet wird.

Bei einem Aiisschaltbefehl AUS steuert das Ausgangssignal des Flip-Flops 6 über eine Impulsstufe 9 den Zündimpulsgenerator 15 des elektronischen Schalters 12 an und läßt damit den Auslösemechanismus 11 des Trennschalters 10 ansprechen. Der Schaltkontakt 18 des Trennschalters 10 wird äußerst rasch geöffnet und unterbricht den Strom. Mit dem Wechsel der Ausgangssignale des Flip-Flops 6 werden auch die Sperrgatter 4 und 5 gesperrt gesteuert, so daß keine Zündimpulse mehr auf das Stellglied 2 des Halbleiterschalters 1 gelangen. Der Strom im Halbleiterschalter 1 erlischt ebenfalls. Der Ausschaltbcich! wird von einem Verzögerungsglied 24 um eine kurze Zeitdauer verzögert, die so

bemessen ist, daß mit Sicherheit der strom- oder spannungslose Zustand erreicht ist. Der verzögerte Ausschaltbefehl steuert das Relais 22 an und setzt damit den Einschaltmechanismus 20 des mechanischen Trennschalters 10 in Tätigkeit. Der Schaltkontakt 18 wird ^r, geschlossen. Die Schalteinrichtung ist damit für einen neuen Einschaltbefehl vorbereitet.

Fig.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer schnellen Umschalteinrichtung, bei der ein Verbraucher 25 entweder aus einer Stromversorgungsanlage 26a über in den Zweig a oder aus einer zweiten Stromversorgungsanlage 266 über den Zweig b gespeist wird. Sowohl der Verbraucher 25 wie auch die beiden Stromversorgungsanlagen 26a und 26b können als Versorgungsnetze aufgefaßt werden. r,

Die Stromversorgungsanlage 26a ist über das Stellglied 27 eines Halbleiterschalters mit einer Steuereinrichtung 28 sowie über den Schaltkontakt 29 eines mechanischen Trennschalters mit einem Auslösemechanismus 30 und einem Einschaltmechanismus 31 mit dem Verbraucher 25 verbunden. Die Spannung oder vorzugsweise der Strom im Zweig a wird von einem Meßfühler 32 erfaßt und von einem Grenzwertmelder 33 in ein Schaltsignal umgesetzt. In entsprechender Weise ist die Stromversorgungsanlage 266 über das r> Stellglied 34 eines Halbleiterschalters mit einer Steuereinrichtung 35 und über den Schaltkontakt 36 eines mechanischen Trennschalters mit einem Auslösemechanismus 37 und einem Einschaltmechanismus 38 mit dem Verbraucher 25 verbunden. Ein Meßfühler 39 j» erfaßt die Spannung oder bevorzugt den Strom im Zweig b. Ein Grenzwertmelder 40 bildet hieraus ein Schaltsignal, wenn die entsprechenden Meßwerte zu Null werden.

Den beiden Halbleiterschaltern und den beiden r> mechanischen Trennschaltern isi eine Steuereinrichtung 41 zugeordnet, die einen als Flip-Flop ausgebildeten Befchlsspeicher 42 sowie weitere Flip-Flops 43 bis 46 und Sperrgatter 47 und 48 enthält. Zur einfacheren Erläuterung der Wirkungsweise der Umschalteinrich- w tung wird eine Darstellung mit logischen Signalen benutzt, wobei ein logisches »1 «-Signal ein Sperrgatter durchlässig steuert und ein Flip-Flop auf die angesteuerte Seite kippt. Ein »O«-Signal sperrt ein Sperrgatter und beeinflußt ein Flip-Flop nicht.

Es wird angenommen, daß der Verbraucher 25 aus der Stromversorgungsanlage 26a über das durchlässig gesteuerte Stellglied 27 und den geschlossenen Schaltkontakt 29 gespeist wird. Es soll nunmehr auf die Stromversorgungsanlage 26b umgeschaltet werden. Der Zweig a ist somit der stromabgebende Zweig. Der entsprechende Umschaltbefchl »b« gelangt als logisches »!«-Signal auf den Rücksetzeingang des Flip-Flops 42. Der Umschallbcfchl »b« bedeutet, daß die Versorgung des Verbrauchers 25 vom Zweig a auf den Zweig b v, umgeschaltet werden soll.

Mit dem Umschaltbefehl »b« wird das Flip-Flop 42 rückgesetzt, so daß sein unterer Ausgang ein logisches »!«-Signal führt. Dieses kippt das Flip-Flop 46, dessen Ausgangssignal den Auslösemechanismus 30 des Trenn- w> schalters im Zweig a ansteuert. Der Schaltkontakt 29 wird geöffnet. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 42 setzt das Flip-Flop 43 zurück, dessen oberer Ausgang nunmehr »0«-Signal führt. Dieses »0«-Signal sperrt das Sperrgatter 49 für die Zündimpulse der Stcuercinrich- e^r> King 28 an das Stellglied 27 im Zweig /1. Der Strom im Stellglied 27 erlischt. Sobald der Strom im Zweig u zu Null geworden ist, erzeugt der Grenzwertmelder 33 ein logisches »!«-Signal, welches das Sperrgatter 4i durchlässig steuert. Das Flip-Flop 45 wird rückgesetzt Sein unterer Ausgang führt nunmehr ein logische; »1 «-Signal, welches das Sperrgatter 50 für die Zündimpulse der Steuereinrichtung 35 durchlässig steuert. Das Stellglied 34 im Zweig b wird somii stromdurchlässig gesteuert. Zugleich wird der Einschalt mechanismus 31 des Trennschalters im Zweig < angesteuert. Der Schaltkontakt 29 wird geschlossen Das Signal am oberen Ausgang des Flip-Flops 45 kipp von »1 «-Signal auf »0«-Signal und setzt mit seinei fallenden Flanke das Flip-Flop 44 zurück. Der oben Ausgang des Flip-Flops 44 führt somit ein »0«-Signal das den Auslösemechanismus 37 nicht in Tätigkeit setzt.

Nach der erfolgten Umschaltung vom Zweig a au den Zweig b ist das Stellglied 27 gesperrt, dei Schaltkontakt 29 ist geschlossen. Das Stellglied 34 is durchlässig gesteuert und der Schaltkontakt 36 ge schlossen.

Zur Umschaltung vom 2'weig b auf den Zweig a wire ein »1 «-Signal als Umschaltbefehl »a« auf der Setzeingang des Flip-Flops 42 gegeben. Der oben Ausgang des Flip-Flops 42 kippt auf »1«-Signal unc setzt das Flip-Flop 44 und das Flip-Flop 45. Der oben Ausgang des Flip-Flops 44 steuert mit einem »1 «-Signa den Auslösemechanismus 37 an. Der Schaltkontakt 3( im Zweig b wird geöffnet. Der untere Ausgang de: Flip-Flops 45 führt ein »0«-Signal, welches da: Sperrgatter 50 für die Zündimpulse der Steuereinrich tung 35 sperrrt. Der Strom im Stellglied 34 erlischt Sobald der Strom im stromabgebenden Zweig özu NuI geworden ist, bildet der Grenzwertmelder 40 aus dei vom Strommeßfühler 39 erfaßten Meßspannung eil Schaltsignal, welches das Sperrgatter 47 durchlässig steuert. Das Ausgangssignal des Sperrgatters 47 setz das Fiip-Fiop 43, dessen oberer Ausgang nunmehr eil »1 «-Signal führt, welches das Sperrgatter 49 für di< Zündimpulse der Steuereinrichtung 28 durchlässig steuert. Das Stellglied 27 im Zweig a wird somi stromdurchlässig gesteuert. Der Strom kann unverzüg lieh über das Stellglied 27 und den geschlossener Schaltkontakt 29 zum Verbraucher 25 fließen. Gleich zeitig wird auch der Einschaltmechanismus 38 betätig und der Schaltkontakt 36 im stromabgebenden Zweig I wieder geschlossen. Der untere Ausgang des Flip-Flop: 43 kippt von »1«- auf »0«-Signal und setzt mit seine fallenden Flanke das Flip-Flop 46. Der untere Ausganj des Flip-Flops 46 führt somit ein »0«-Signal, das der Auslösemechanismus 30 nicht in Tätigkeit setzt.

F i g. 3a zeigt als bevorzugtes Anwendungsbeispie der Erfindung den prinzipiellen Aufbau eines unterbre chungsfreien Stromversorgungsanlage. Ein Verbrau eher 52 ist über ein Filter 53 und den im Normalbetriel geschlossenen Schaltkontakt 54 und das durchlässig gesteuerte Halbleiterstellglied 55 an ein Versorgungs netz 56 angeschlossen. Die Netzspannung des Versor gungsnelzcs 56 wird von einem Spannungsmeßfühler 5! erfaßt und einer Steuereinrichtung 70 zugeführt. De Eingang des Filters 53 ist über einen ebenfalls in Normalbctrieb geschlossenen Schaltkontakt 58 und eil im Normalbetrieb gesperrt gesteuertes Halbleiterstell glied 59 an einen Wechselrichter 60 angeschlossen, de aus einer Ersatzstromquelle 61 gespeist ist. Den Wechselrichter 60 ist eine Steuereinrichtung 6: zugeordnet. Die Weitergabc der Zündimpulse de Steuereinrichtung 62 an die gesteuerten Ventile in Wechselrichter 60 ist im Normalbctrieb gcspcrrl Strommeßfühlcr 63 und 64 erfassen die Ströme in dei

beiden Zweigen und liefern entsprechende Meßwerte an die Steuereinrichtung 70. Ein weiterer Spannungsmeßfühler 65 erfaßt die Spannung am Eingang des Filters 53. Die Steuereinrichtung 70 bildet Schaltbefehle zur Beeinflussung der beiden Schaltkontakte 54 und 58 und der beiden Halbleiterstellglieder 55 und 59 sowie einen Freigabebefehl für die Zündimpulse der Steuereinrichtung 62.

Das dem Verbraucher 52 ständig vorgeschaltete Filter 53 dämpft im Normalbetrieb die nieder- und hochfrequenten Verzerrungen der Netzspannung. Beim Umschaltvorgang vom Normalbetrieb zum Betrieb aus der Ersatzstromquelle 61 und zurück zum Normalbetrieb wirkt das Filter 53 als kurzzeitiger Energiespeicher. Beim Betrieb über den Wechselrichter 60 siebt es dessen Ausgangsspannung.

F i g. 3b zeigt schematisch den Aufbau einer geeigneten Steuereinrichtung 70. Eingangsseitig sind der Spannungsmeßfühler 57 zur Erfassung der Netzspannung, der Spannungsmeßfühler 65 zur Erfassung der Eingangsspannung des Filters und die beiden Strommeßfühler 63 und 64 zur Erfassung der Ströme in den beiden Zweigen angeschlossen. Entsprechend eingestellte Grenzwertmelder erzeugen logische Signale aus den ihnen eingangsseitig zugeführten Meßspannungen. Der Grenzwertmelder 67 erzeugt ein logisches »O«-Signal, wenn die Spannung am Filtereingang ordnungsgemäß ansteht; hingegen ein logisches »1«-Signal, wenn die Spannung am Filtereingang unzulässige Abweichungen aufweist. Der Grenzwertmelder 66 erzeugt ein logisches »(!«-Signal, wenn die Netzspannung innerhalb ihrer zulässigen Toleranzen liegt, dagegen ein logisches »1 «-Signal bei unzulässigen Störungen der Netzspannung.

Bei einer unzulässigen Abweichung der vom Spannungsmeßfühlcr 65 erfaßten Spannung am Filtereingang gelangt das »!«-Signal vom Grenzwertmelder b7 sofort auf die Steuereinheit 62 des Wechselrichters 60, wodurch deren Zündinipulse an die gesteuerten Ventile des Wechselrichters freigegeben werden. Gleichzeitig gelangt ein entsprechender Umschaltbefehl auf den Setzeingang des Flip-Flop; 71, wodurch in der bereits beschriebenen Weise ein Ausschaltbefehl für den Auslösemechanismus 54a des Schaltkontakts 54 und ein Sperrbefehl für das Halbleiterstellglied 55 erzeugt wird. Sobald der vom Strommeßfühler 64 erfaßte Netzstrom zu Null geworden ist, gibt der Grenzwertmelder 72 ein »1 «-Signal aus, welches einen Freigabebefehl für das Halbleiterstellglied 59 und einen Schließbefehl für den Einschaltmechanismus 546 des Schaltkontakts 54 zur Folge hat. Die Versorgung des Verbrauchers 52 erfolgt jetzt aus der Ersatzstromquelle 61 über den Wechselrichter 60.

Das »1«-Signal des Grenzwertmelders 67 wird einem Zeitglied 68 mit Abfallverzögerung zugeführt, dessen verzögertes Ausgangssignal in einem NOR-Glied 69 mit dem Ausgangssignal des Grenzwertmelders 66 verknüpft ist. Wenn die vom Spannungsmeßfühler 57 überwachte Netzspannung ihren Nennwert wieder erreicht und für die Verzögerungszeit des Zeitgliedes 68 nicht wieder unterschreitet, so beeinflußt das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 69 die Steuereinheit 62 des Wechselrichters dahingehend, daß der Wechselrichter stillgesetzt oder auf Leerlaufbetrieb gesteuert wird. Außerdem wird ein Umschaltbefehl an den Rücksetzeingang des Flip-Flops 71 gegeben, das in der bereits beschriebenen Weise den Auslösemechanismus 58a für den Schaltkontakt 58 ansteuert und das Halbleiterstellglied 59 in Sperrung steuert. Sobald der vom Strommeßfühler 63 erfaßte Strom zu Null geworden ist wird das Halbleiterstellglied 55 durchlässig gesteuert und der Einschaltmechanismus 586 für den Schaltkon-

♦ pL-f ζβ oiHTOCtanerl W\c* Vorc.-trminn Aex€- Λ/,,-l I

52 erfolgt jetzt wieder aus dem Netz 56.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Pu tciiiansprüchc:

1. Klektrische Schalteinrichtung mn einer Reihenschaltung eines mechanischen Trennschalters und eines 1 lalbleilerschalters, g e k e η η ζ e i c h η e ι durch eine .Steuereinrichtung, >'' ^l'ci einem Ausschaltbefehl die Schaltkontaktc mechanischen Trennschaltersöffnet und den I _:.>ieitersehaller in Sperrung steuert und nach Eintritt des stromlosen Zustandes die .Schallkontakte des mechanischen Trennschalters wieder schließt und die bei einem Einschaltbefehl ilen Halbleiterschalter stromdurchlässig steuert.

2. Elektrische Umschalteinrichtung, von einer Stromversorgungsanlage auf eine andere dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Stromversorgungszweigen jeweils eine Schalteinrichtung mit einem mechanischen Trennschalter und einem in Reihe geschalteten Halbleiterschalter nach Anspruch 1 ungeordnet ist, denen eine gemeinsame Steuerein richtung zugeordnet ist, die bei einem Umschaltbefehl die Schaltkontakte des mechanischen Trennschalters im stromabgebenden Zweig öffnet und den Halbleiterschalter in diesem Zweig in Sperrung steuert und nach erfolgter Sperrung den Halbleiterschalter im stromübernehmenden Zweig stromdurchlässig steuert und die Schaltkontakte des mechanischen Trennschalters im vorher stromabgebenden Zweig wieder schließt.

3. Anwendung einer Umschalteinrichtung nach Anspruch 2 für eine unterbrechungsfreie Stromversorgungsanlage, bei der ein Verbraucher im Normalbetrieb aus einem Versorgungsnetz und bei einem Ausfall oder einem unzulässigen Einbruch der Netzspannung aus einer Ersatzstromquelle gespeist ist.