DE2654145C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mit mechanischen Mitteln arbeitende Schalteinrichtung zum Umschalten eines Verbrauchers von einer regulären Stromversorgung auf eine Stromversorgung durch ein Notstromaggregat mit den Merkmalen des Oberbegriffes.

Selbsttätige Netzumschalter sind typische mehrpolige Schalter. So weist ein selbsttätiger Netzumschalter für ein genulltes Dreiphasennetz immer drei Pole zum Schalten der drei Phasen­ leiter des normalen Stromnetzes bzw. des Notstrom-Netzes auf. Der vierte, der Nulleiter des Normalstrom-Netzes, ist häufig ständig mit dem Nulleiter des Notstrom-Netzes verbunden.

Es hat sich jedoch in bestimmten Fällen herausgestellt, daß die Nulleiter der beiden Netze nicht dauernd miteinander verbunden sein sollten. Ein derartiger Fall ist dann gegeben, wenn in dem Normal-Netz Schutzerdung angewandt wird. In diesem Falle ist es möglich, daß die Nulleiter des abgeschalteten, geerdeten Normal-Netzes bzw. des Not-Netzes eine Lage herbei­ führen, in der ein Erdungsfehler im Normalnetz nicht zum Ansprechen des Schutzschalters führt. Als Abhilfe ist die Anwendung eines vierten schaltbaren Poles im Umschalter wünschenswert, um die Nulleiter beim Umschalten von einem Netz in das andere ebenfalls zu schalten.

Das Schalten des Nulleiters beinhaltet indessen seine eigenen Probleme. Obwohl theoretisch vier Pole im Umschalter gleich­ zeitig geschaltet werden sollen, ist es in der Praxis doch unmöglich, sicherzustellen, daß alle vier Schalter, nämlich die drei Phasen-Schalter und der eine Nulleiter-Schalter, die die Last mit einem der Netze verbinden, genau zur glei­ chen Zeit öffnen. Sollte der Nulleiter-Schalter einen kleinen Augenblick vor den Phasen-Schaltern öffnen, dann könnten gefährliche unabgeglichene Spannungen auf den Verbraucher gelangen und hier schaden. Solch ein Vorfall könnte sogar die Bedienenden gefährden.

Dieses Problem ist in der älteren Anmeldung DE-OS 25 51 412 angesprochen. Dort ist ein selbsttätiger Umschalter mit einer Einrichtung dargestellt und beschrieben, die den Verbraucher- Nulleiter vom Nulleiter des jeweils abgeschalteten Netzes zunächst abschaltet und dann den Verbraucher-Nulleiter auf den Nulleiter des Alternativ-Netzes zuschaltet, nachdem der Umschalter betätigt wurde, die aber trotzdem sicherstellt, daß der Verbraucher-Nulleiter niemals von einem der Netze abgeschaltet wird, solange die Phasen zum Verbraucher noch mit den entsprechenden Netzphasen verbunden sind.

Im selbsttätigen Umschalter nach der DE-OS 25 51 412 findet ein einziges Betätigungsmittel wie ein Solenoid, Anwendung, um gleichzeitig die Phasen-Schalter für die Verbraucher-Normal­ netz-Verbindung bzw. für die Verbraucher/Notnetz-Verbindung zu steuern. Außerdem betätigt das gleiche Betätigungsmittel die Schalter zum Steuern der Verbindung zwischen dem Verbrau­ cher-Nulleiter und dem jeweiligen Nulleiter der beiden Netze. Im einzelnen haben bei dem selbsttätigen Umschalter nach der DE-OS 25 51 412 die drei beweglichen Kontakte der Ver­ braucher/Notnetz-Phasenschalter ein einziges Schaltgestänge derart, daß alle sechs beweglichen Kontakte dieses gesamten Schaltergestänges um eine einzige Drehachse sich drehen. Ein solcher Umschalter hat nur zwei Ruhestellungen; eine, in der die Verbraucher/Normalnetz-Schalter geschlossen sowie die Verbraucher/Notnetz-Schalter offen sind und die andere, in der die Verbraucher/Normalnetz-Schalter offen sowie die Verbraucher/Notnetz-Schalter geschlossen sind. Außerdem schwingt das Schaltgestänge unter dem Einfluß des Betätigungs­ mittels derart, daß geschlossene Schalter geöffnet sowie unmittelbar danach die offenen Schalter geschlossen werden. Obwohl ein solcher Umschalter zufriedenstellend arbeitet, ist doch manchmal ein selbsttätiger Umschalter wünschens­ wert, in dem der Verbraucher-Normalnetz-Schalter unabhängig von dem Verbraucher/Notnetz-Schalter arbeitet. Als Folge kann die Zeitspanne verlängert werden, während der die Ver­ braucher-Phasen-Leiter von den Phasen-Leitern beider Netze abgeschaltet sind; z. B. kann die Abschaltung bis zu mehreren Sekunden dauern. Dies ist dann von Bedeutung, wenn zwischen den beweglichen und den festen Kontakten nach dem Öffnen eines geschlossenen Phasen-Schalters ein Lichtbogen entstanden ist; eine längere Öffnungszeit der Kontakte stellt sicher, daß der Lichtbogen vor dem Schließen des Schalters erlischt. Außerdem lassen unabhängig voneinander bediente Schalter eine Zwischenstellung zu, in der, wenn gewünscht, beide Schalter-Sätze geöffnet sind. Ferner können Umschalter mit unabhängig bedienten Verbraucher/Normalnetz- bzw. Verbraucher- Notnetz-Phasenschaltern aus genormten Kontakt- bzw. Schalter- elementen gebaut werden. Dies ist ein vorteilhafter Gegensatz zu aus Spezial-Schalt-Elementen gefertigten Umschaltern gemäß der DE-OS 25 51 412.

Bekannt ist außer dem erörterten Stand der Technik und dem Älteren Recht bei Schaltvorgängen der Sachverhalt des zeitlichen Zusammenwirkens von Nulleiter- und Phasenschalter ("Taschenbuch- Elektronik 1966, VEB-Verlag Technik, Berlin, Seite 488). Auch sind Schaltvorrichtungen bekannt, die Hebelgestänge zur Schalterbetätigung aufweisen (US-PS 32 46 100), ebenso wie derartige Bauteile aufweisende Schaltversteller bekannt sind (US-PS 31 32 255).

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen selbsttätigen Netzumschalter gemäß dem Oberbegriff derart weiterzubilden, daß bei unabhängig voneinander schaltbaren Phasenschaltern eine vorzeitige Trennung des Nulleiters von der jeweils in Betrieb befindlichen Energie­ quelle verhindert ist.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patent­ anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiter­ bildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bei der Lösung gemäß der Erfindung überschneiden sich die Schließzeiten der Nulleiterschalter derart, daß stets einer der beiden Nulleiterschalter in seiner Schließstellung sich befindet und Öffnen und Schließen der Nulleiterschalter und der Phasenschalter sind insbesondere so einander zugeordnet, daß während des Wechsels von einem zum anderen der Phasen­ schalter zuverlässig ein Nulleiteranschluß gegeben ist. Wäh­ rend des Umschaltens vor dem Abschalten des Verbrauchers von dem Netz, auf das der Verbraucher vorher geschaltet war, ist der Nulleiter des Verbrauchers auf die Nulleiter beider Versorgungsnetze geschaltet und bleiben dies, bis die Phasen des Verbrauchers auf das Alternativnetz geschaltet sind; danach wird erst der Nulleiter von dem bisherigen Netz abge­ schaltet.

In dem selbsttätigen Umschalter sind die Schalter zum Schalten des Abnehmer-Nulleiters auf den Normalnetz- bzw. Notnetz- Nulleiter unabhängig voneinander, jedoch durch die gleichen Betätigungsmittel wie die Phasen-Schalter betätigbar.

Schließlich weist der selbsttätige Umschalter Mittel auf, die das gleichzeitige Einlegen der Verbraucher-Normalnetz- Schalter und der Verbraucher-Notnetz-Schalter verhindern.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung teilweise schematisch dargestellt, wie es in der nachfolgenden Beschreibung beschrieben ist; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Schaltschema eines selbsttätigen Umschalters, gemäß der Erfindung,

Fig. 2 bis 6 eine schematische Darstellung der einzelnen Schaltvorgänge in den Phasen- bzw. Nulleiterschaltern,

Fig. 7 die Draufsicht auf einen Teil einer gegenständlichen Ausführung des erfindungsgemäßen selbsttätigen Umschalters,

Fig. 8 einen Querschnitt durch den selbsttätigen Umschalter entsprechend der Schnittlinie 8-8 nach Fig. 7,

Fig. 9 einen Teil-Querschnitt entsprechend der Schnittlinie 9-9 nach Fig. 7,

Fig. 10 die Seitenansicht, teilweise als Schnitt nach der Linie 9-9 in Fig. 7,

Fig. 11 einen Teilschnitt entsprechend der Linie 10-10 in Fig. 7 und

Fig. 12 bis 16 vier Zwischenstellungen eines Teiles des Schalt­ gestänges während eines Umschaltvorganges.

Das Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird an Hand eines für ein Vierleiter Drei-Phasen-Stromnetz bestimmten selbst­ tätigen Umschalters beschrieben. Es versteht sich, daß die Erfindung bei anderen Stromsystemen angewandt werden kann. Drei Pole des Umschalters schalten die drei Leistungsphasen auf den Verbraucher, während der vierte Pol den Nulleiter des Verbrauchers schaltet.

Nach dem Schema-Schaltbild gemäß Fig. 1 besteht der zur Er­ läuterung der Erfindung gewählte selbsttätige Umschalter aus einem Satz Dreiphasenschalter 16 zum Verbinden eines normalen öffentlichen Stromnetzes mit dem Verbraucher und einem Satz Dreiphasenschalter 17 zum wahlweisen Verbinden des Verbrauchers mit einem Notstromnetz, beispielsweise aus einem örtlichen Motor-Generator-Satz. Zu jedem der Schalter 16 gehören ein fester Kontakt 18 und ein beweglicher Kontakt 19, und zu jedem der Schalter 17 gehören ein fester Kontakt 20 und ein beweglicher Kontakt 21. Jeder feste Kontakt 18 ist mit einer Klemme 22 des Umschalters leitend verbunden, welche mit einem Phasenleiter 23 des Normalnetzes verbunden ist. Jeder der beweglichen Kontakte 21 ist mit einem Phasenleiter 25 des Notstromnetzes leitend verbunden. Der bewegliche Kontakt 19 jedes der Schalter 16 ist mit dem festen Kontakt 20 eines der Schalter 17 leitend verbunden und jedes untereinander verbundene Kontakt-Paar 19 und 20 ist mit einer Klemme 26 des Umschalters 15 leitend verbunden. Die Klemme 26 ist mit einem der Phasenleiter 39 des Verbrauchers verbunden.

Der selbsttätige Umschalter 15 beinhaltet auch einen Nulleiter­ schalter 28 mit einem festen Kontakt 29 und einem beweglichen Kontakt 30 sowie einem Nulleiterschalter 31 mit einem festen Kontakt 32 und einem beweglichen Kontakt 33. Der feste Kontakt 29 ist mit einer Klemme 34 des Umschalters 15 leitend verbunden, welche ihrerseits mit dem Nulleiter 35 des Normalnetzes verbunden ist. Der bewegliche Kontakt 33 ist mit einer Klemme 36 des Umschalters 15 leitend verbunden, welche ihrerseits mit dem Nulleiter 37 des Notstromnetzes verbunden ist. Der bewegliche Kontakt 30 und der feste Kontakt 32 sind leitend miteinander verbunden, und beide sind mit einer Klemme 38 des Umschalters 15 leitend verbunden, welche ihrerseits mit dem Nulleiter 40 des Verbrauchers verbunden ist.

Fig. 2-6 veranschaulichen schematisch, wie die beweglichen Kontakte 19, 21, 30 und 33 sich relativ zueinander bewegen. Zu Beginn sind gemäß Fig. 1 und 2 die drei Phasenschalter 16 wie auch der Nulleiterschalter 28 geschlossen, und die drei Phasenschalter 17 sind ebenso wie der Nulleiterschalter 31 offen. Mit anderen Worten berühren die beweglichen Kontakte ihre zugehörigen festen Kontakte 18, der bewegliche Kontakt 30 berührt den festen Kontakt 20; ferner sind die beweglichen Kontakte 21 gegenüber ihren zugehörigen festen Kontakten 20, und der bewegliche Kontakt 33 ist von dem festen Kontakt 32 getrennt. Folglich hängt der Verbraucher am Normalnetz und nicht am Notstromnetz. Es wird nun angenommen, daß der Ver­ braucher vom Normalnetz abgeschaltet und auf das Notstromnetz aufgeschaltet werden soll, beispielsweise wegen Ausfalls des Normalnetzes.

Gemäß Fig. 3 beginnt der Umschaltvorgang damit, daß der Null­ leiterschalter 31 schließt, bevor der Phasenschalter 16 öffnet, wobei der Nulleiterschalter 28 geschlossen bleibt. Als nächstes öffnet gemäß Fig. 4 der Phasenschalter 16, während beide Nulleiterschalter 28 und 31 geschlossen bleiben. Folglich ist nunmehr der Verbraucher vom Normalnetz abgeschaltet, aber noch nicht auf das Notstromnetz aufgeschaltet. Danach schließen gemäß Fig. 5 die Phasenschalter 17, wobei die Nulleiterschalter 28 und 31 ebenfalls geschlossen bleiben. Schließ­ lich öffnet entsprechend Fig. 6 der Nulleiterschalter 28, und der Nulleiterschalter 31 bleibt geschlossen. Somit ist nunmehr der Nulleiter des Verbrauchers vom Nulleiter des Normalnetzes getrennt, während Phasen- und Nulleiter des Verbrauchers mit den Phasen- und Nulleitern des Notstrom­ netzes verbunden sind. Beim Rückschalten des Verbrauchers vom Notstrom- auf das normale Netz laufen die entsprechenden Schaltschritte in umgekehrter Reihenfolge ab.

Aus Vorstehendem geht hervor, daß das Schließen der Nulleiter­ schalter 28 und 31 das Öffnen und Schließen der Phasenschal­ ter 16 und 17 zeitlich überdeckt. Somit sind beide Nulleiter­ schalter 28 und 31 geschlossen und der Nulleiter des Ver­ brauchers auf die Nulleiter des Normal- und des Notstrom­ netzes aufgeschaltet von einem Zeitpunkt, ehe die Phasenleiter des Verbrauchers von den Phasenleitern des Normalnetzes ab­ geschaltet wurden bis zu einem Zeitpunkt, nachdem die Phasen­ leiter des Verbrauchers auf die Phasenleiter des Notstrom­ netzes aufgeschaltet sind.

Den Fig. 7 bis 10 ist eine Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Umschalters im einzelnen zu entnehmen. Der Umschalter weist zwei metallische Grundplatten 43 und 44 auf, die auf zwei parallelen Metallschienen 45 und 46 mittels Schrauben 47 befestigt sind. Die Schienen sind im Querschnitt U-förmig, mit oben liegendem Steg. Der Schaft jeder Schraube durch­ setzt je einen Isolator 48 derart, daß die Grundplatten 43 und 44 von den Schienen 45 und 46 isoliert sind.

Die Grundplatte 43 trägt einen Satz Dreiphasenschalter 16, wobei der Übersichtlichkeit wegen nur ein Schalter dargestellt ist. Entsprechend ist auch von dem Satz Dreiphasenschalter 17 auf der Grundplatte 44 nur ein Schalter dargestellt. Außerdem tragen die Grundplatte 43 Betätigungsmittel 49 und die Grund­ platte 44 Betätigungsmittel 49′. Die von den Grundplatten 43 und 44 getragenen Phasenschalter und Betätigungsmittel sind hinsichtlich Aufbau und Wirkungsweise identisch. Deshalb werden im einzelnen nur die von der Grundplatte 43 getragenen Schalter und Betätigungsmittel beschrieben. Die entsprechenden Teile auf der Grundplatte 44 haben die gleichen Bezugszahlen, jedoch mit hochgesetztem Strich.

Auf der Grundplatte 43 befinden sich in einem vorgegebenen Abstand voneinander zwei lotrechte Haltebügel 51 und 52 (Fig. 8 und 9). Am Haltebügel 51 ist mittels eines Stiftes 53 ein Hebel 54 drehbar gehalten, desgleichen am Haltebügel 52 mittels eines Stiftes 55 ein Hebel 56. Zwischen den Hebeln 54 und 56 und an diesen befestigt, erstreckt sich eine Isolierplatte 57.

Die Isolierplatte 57 trägt drei Hauptkontakte 60, die nur in Fig. 7 und 8 dargestellt wurden, und drei Löschkontakte 61 (ebenfalls nur in Fig. 7 und 8 dargestellt), wovon je ein Löschkontakt 61 über seinem Hauptkontakt 60 angeordnet ist. Obwohl bei diesem Ausführungsbeispiel besondere Löschkontakte vorgesehen sind, sind diese nicht bei jedem Umschalter er­ forderlich. Jeder Hauptkontakt 60 hat zwei Finger 62, wovon jeder Finger einen beweglichen Kontakt 63 trägt, der mit zwei festen Hauptkontakten 64 zusammenwirkt. Jeder Löschkon­ takt 61 hat ebenfalls zwei Finger 65, deren jeder einen be­ weglichen Löschkontakt 66 trägt, der mit zwei festen Lösch­ kontakten 67 zusammenwirkt. Jedes Paar fester Kontakte 64 und 67 ist auf einem elektrisch leitenden Kontaktträger 68 angebracht, der wiederum mit einer Klemme 69 mittels einer Leiterschiene 70 leitend verbunden ist. Der Kontaktträger 68 ist gleich wie die Leiterschiene 70 auf einem Isolierklotz 71 befestigt, welcher seinerseits mit der Grundplatte 43 ver­ bunden ist. Damit ist jedes Paar fester Kontakte 64 und 67 gegenüber jedem anderen derartigen Paar isoliert, wie auch jede Klemme 69 gegen alle anderen Klemmen isoliert ist. Zusätzlich befindet sich je eine lotrechte Isolierplatte 72 zwischen je zwei Kontakt- und Klemm-Gruppen 64, 67 und 60, damit kein Lichtbogen von einer Kontaktgruppe auf eine andere überspringen kann.

Die beweglichen Kontakte 63 und 66 werden nachgiebig gegen ihre zugehörigen festen Kontakte 64 und 67 gedrückt. Hierzu erstreckt sich ein von einer Druckfeder 73 umhüllter Zapfen 74 von der Platte 57 aus durch Bohrungen in den Kontakten 60 und 61 nach oben.

In der Praxis ist ein Phasenleiter des Normalnetzes an eine der Klemmen 69 und ein Phasenleiter des Verbrauchers an der anderen aus Fig. 7 ersichtlichen Klemme 69 angeklemmt. Folg­ lich wird durch Einschalten des entsprechenden Phasenschalters, d. h. Berühren von Kontakten 63 und 64 dieses Schalters, ein Stromkreis von einer der Klemmen 69 über einen der festen bzw. beweglichen Kontakte 64 bzw. 63, weiter über den Haupt­ kontakt 60 und über die weiteren beweglichen bzw. festen Kontakte 63 bzw. 64 bis zur anderen Klemme 69 gebildet. Derart wird jeder der drei Phasenleiter des Normalnetzes mit dem entsprechenden des Verbrauchers verbunden. In ähnlicher Weise ist einer der Notstrom-Phasenleiter an einer der Klemmen 69′ und der entsprechenden Verbraucher-Phasenleiter an die andere Klemme 69′ angeklemmt. Derart ist jeder Verbraucher-Phasen­ leiter mit dem entsprechenden Notstrom-Phasenleiter verbunden, nachdem die Phasenschalter 17 geschaltet wurden.

In Fig. 7 und 8 sind die Phasenschalter 16 geschlossen und die Phasenschalter 17 offen dargestellt. Es ist zu bemerken, daß durch Drehen der Hebel 54 und 56 sowie der Platte 57 im Uhrzeigersinn (Fig. 8) um die durch die Stifte 53 und 55 bestimmte Achse die Schalter 16 geöffnet werden.

Umgekehrt werden die Schalter 17 durch Drehen der Hebel 54′ und 56′ sowie der Platte 57′ entgegen dem Uhrzeigersinn um die durch die Stifte 53′ und 55′ bestimmte Achse geschlossen. Wie die Hebel 53 und 55 (und die Hebel 53′ sowie 55′) drehbar gelagert sind, wird anschließend beschrieben.

Aus Fig. 7 und 11 ist zu ersehen, daß ein Bügel 77, der mittels Schrauben 78 an den Platten 43 und 44 angeschraubt ist, sich über deren Kanten hinaus erstreckt. Am oben lie­ genden Steg des Bügels 77 ist ein Isolierstück 79 befestigt, an dessen Oberseite wiederum die zwei Nulleiterschalter 28 und 31 befestigt sind. Da diese beiden Schalter in Aufbau und Wirkungsweise einander gleichen, wird nur der Schalter 28 im einzelnen beschrieben; einander entsprechende Teile des Schalters 31 tragen die gleichen Bezugszeichen, jedoch mit einem hochgesetzten Strich.

Die Normalnetz-Nulleiterklemme 34 befindet sich an einem Ende einer festen Leiterschiene 80, welche auf dem Isolierstück 79 befestigt ist. An ihrem Ende weist die Schiene zwei rechtwinklig hochstehende Bügel auf, so daß dieses Ende 81 oberhalb des Isolierstückes 79 eine Öffnung zeigt. Von der Unterseite des Endes 81 wird ein fester Kontakt 29 gehalten. An einem Ende eines Hebels 82 ist ein beweglicher Kontakt 30 derart befestigt, daß er den Kontakt 29 berühren kann. Der Hebel 82 ist zwischen einem U-förmigen Bügel 84 auf dem Isolierstück 79 mittels eines Stiftes 83 drehbar gelagert. Eine zwischen dem Isolierstück 79 und dem Hebel 82 angeordnete Druckfeder 85 zwingt den beweglichen Kontakt 30 zu ständiger Berührung mit dem festen Kontakt 29. Auf der Oberfläche des Hebels 82 ist mittels einer Schraube 89 ein L-förmiger Bügel 88 befestigt. An seinem oberen Ende nimmt der Bügel 88 in einer Bohrung eine Stange 90 beweg­ lich auf. An einem Ende der Stange 90 ist eine Scheibe 91 befestigt, während das andere Ende mittels Gewinde in ein zylindrisches Isolierstück 92 ausläuft. Am anderen Ende des Isolierstückes 92 ist mittels Gewinde ein Ösen­ stück 93 eingeschraubt, das seinerseits mittels einer Schraube 94 mit einem Winkelstück 95 drehbar verbunden ist. Letzteres ist auf der Platte 57 befestigt. Auf der Stange 90′ ist zwischen dem Bügel 88′ und dem Isolator 92′ eine Scheibe 91′ befestigt.

Wenn sich die Platte 57′ in der aus Fig. 11 ersichtlichen Stellung befindet, welche der "Aus"-Stellung der Phasen­ schalter 17 entspricht, wird der Nulleiterschalter durch die Feder 85 in der "Ein"-Stellung gehalten. Andererseits ist der Nulleiterschalter 31 offen, wenn die Platte 57 in der aus Fig. 11 ersichtlichen Stellung sich befindet, die der "Ein"-Stellung des Phasenschalters 16 entspricht. Dies deshalb, weil die gegen den Bügel 88′ gedrückte Scheibe 91′ eine Drehung des Hebels 82′ um den Stift 83′ und damit ein Öffnen der Kontaktstücke 32 und 33 gegen die Kraft der Feder 85′ bewirkt.

Aus Fig. 7 ist weiter zu entnehmen, daß die Verbraucher- Nulleiterklemme 38 sich auf einer über eine Leiterlitze 97 leitend mit den Hebeln 82 und 82′ verbundenen Leiterschiene 96 befindet. Daher ist die Nulleiterklemme 38 leitend mit der Normalnetz-Nulleiterklemme 34 verbunden, wenn der Nulleiterschalter 28 eingelegt ist. Andererseits ist die Verbraucher-Nulleiterklemme 38 leitend mit der Notstromnetz- Nulleiterklemme 36 verbunden, wenn der Nulleiterschalter 31 eingeschaltet ist.

An der Unterseite des Winkelbügels 95 ist ein weiterer Winkelbügel 100 befestigt. Der lotrechte Schenkel des Winkelbügels 100 nimmt eine Schraube 101 auf, die auch in einem Langloch 102 eines Winkelstückes 103 gleitet. Ein Schenkel des Winkelstückes 103 ist an einem Ende einer festen Stange 104 befestigt, die von einer Isolierhülle 105 umhüllt wird. Das andere Ende der Stange 104 ist mit einem Ösenstück 106 verbunden, welches mittels der Schraube 101 drehbar an dem Winkelbügel 100′ angebracht ist. Die Stange 104′ ist ein Teil der Mittel, die entweder den Phasenschaltersatz 16 oder 17 am Einschalten hindern, wenn der jeweils andere Phasenschaltersatz bereits oder noch eingeschaltet ist.

Die Betätigungsmittel 49 und 49′ sind hinsichtlich Aufbau und Betriebsweise identisch, weshalb nur das Betätigungs­ mittel 49 im einzelnen beschrieben wird. Die entsprechenden Teile des Betätigungsmittels 49′ tragen die gleichen Bezugs­ zahlen, jedoch durch einen hochgesetzten Strich ergänzt. Nach Fig. 7 und 10 ist auf der Grundplatte 43 ein kanal­ förmiger Bügel 108 befestigt, innerhalb dessen ein seitlich offenes Gehäuse 109 angebracht ist, das einen Solenoiden 110 aufnimmt. Dieser enthält einen axial beweglichen Anker 111. Leitungen 112 dienen zum Unterspannungsetzen des Solenoiden, um diesen zu erregen. Der Anker 111 ist drehbar über eine Lasche 113 mit einem zylindrischen Gewicht 114 verbunden, das mittels eines Stiftes 115 drehbar zwischen den beiden lotrechten Schenkeln 116 des Bügels 108 gelagert ist.

Ein zweiter Stift 119 erstreckt sich von dem Gewicht 114 parallel zum Stift 115, jedoch exzentrisch in bezug auf die durch den Stift 115 bestimmte Drehachse. Der Stift 119 ragt durch einen bogenförmigen Schlitz 120 (Fig. 10) bis in einen der Schenkel 116 des Bügels 108. Das freie Ende des Stiftes 119 erstreckt sich in einen geraden Schlitz 121 und bildet so mit dem Schlitz 121 eine Freilaufkupplung (Fig. 12), wobei der Schlitz 121 aus einem Hebel 122 heraus­ gearbeitet ist. Dieser erstreckt sich vom Hebel 54, der wiederum die Platte 57 trägt. Der Stift 119 kann in dem Schlitz 121 gleiten. Ein U-förmiger Handgriff 123, dessen beide Arme mit dem Gewicht 114 verbunden sind, umgreift dieses von oben her. Durch die Handgriffe 123 und 123′ lassen sich die Schalter 16 bzw. 17 in gleicher Weise von Hand betätigen wie durch die Solenoide 109 und 109′.

Das Gewicht 114 kann sich zwischen zwei Extrem-Stellungen drehen, von denen eine aus den Fig. 7, 10 und 12 entnommen werden kann. Sobald der Solenoid 110 für einen Augenblick erregt wird, wandert der Anker 111 in den Solenoiden, d. h. in Fig. 10 nach links. Dies veranlaßt eine Drehung des Gewichtes 114 entgegen dem Uhrzeigersinn. Sobald der Solenoid spannungsfrei wird, erzwingt die Masse des Ge­ wichtes 114 dessen Drehung bis zu der aus Fig. 14 und 16 ersichtlichen entgegengesetzten Extremstellung. Der Unter­ schied zwischen diesen beiden Extremstellungen ist aus dem Vergleich der Lage des Stiftes 119 in Fig. 10 und 12 einerseits bzw. Fig. 14 und 16 andererseits ersichtlich. Sobald der Solenoid 110 wieder erregt wird, kehrt das Gewicht 114 in seine aus Fig. 10 und 12 ersichtliche Ausgangs­ stellung zurück.

Die Fig. 7 bis 12 zeigen die Stellung der Schalter-Teile, wenn der Verbraucher auf das Normalnetz aufgeschaltet und vom Notstromnetz abgeschaltet ist. Folglich sind die Phasenschalter 16 und der Nulleiterschalter 28 geschlossen, die Phasenschalter 17 und der Nulleiterschalter 31 hingegen offen. Der Grund dafür, daß der Nulleiterschalter 31 offen ist (Fig. 11 und 12) besteht darin, daß die an der Stange 90′ befestigte Scheibe 91′ den Bügel 88′ erfaßt und ihn ent­ gegen dem Uhrzeigersinn (Fig. 11 und 12) um den Stift 83′ gegen die Kraft der Feder 85′ gedreht hat, so daß der bewegliche Kontakt 33 von dem festen Kontakt 32 abgehoben ist.

Der Ablauf während des Umschaltens vom Normalnetz auf das Notstromnetz ist am besten aus den Fig. 12 bis 16 er­ sichtlich. Jede dieser Figuren zeigt einzelne Teile des Umschalters während eines ganz bestimmten Zeitpunktes. Es sind die Gewichte 114, 114′ und die zugehörigen Stifte 119, 119′ zu sehen. Zusätzlich zeigen alle Bilder die Phasenschalter 16 und 17, sowie die Nulleiterschalter 28 und 31, ferner zugehörige Gestängeteile. Außerdem zeigen Fig. 12 und 16 die Stange 104 und ihre endseitigen Abschlüsse.

Nach Erregen des Solenoids 110 bewegt sich der Anker 111 in den Solenoiden hinein, d. h. nach links gemäß Fig. 12. Während dieser Anfangsbewegung wird das Gewicht 114 ein wenig entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht (vergl. Fig. 12 und 13). Diese Anfangsdrehung des Gewichtes 114 veranlaßt die Platte 57, sich etwas im Uhrzeigersinn um den Stift 53 zu drehen und zwar infolge des Zusammenwirkens des Stiftes 119 mit dem Schlitz 121 im Hebel 54. Diese leichte Drehung der Platte 57 bewirkt nicht ein Öffnen der Phasenschalter 16 , weil die Feder 73 die Phasenschalter geschlossen hält. Jedoch verursacht diese Anfangsdrehung der Platte 57 eine ähnliche leichte Drehung des Winkelbügels 95′ auf der Platte 57; hierdurch wird die Stange 90′ nach rechts bewegt (siehe Fig. 12). Somit sind beide Nulleiterschalter 28 und 31 geschlossen, während die Phasenschalter 16 noch nicht geöffnet haben. Zufolge Entregen des Solenoids 110 dreht die Masse des Gewichtes 114 dieses in die aus Fig. 14 ersichtliche Lage. Der im Schlitz 121 des Hebels 54 glei­ tende Stift 119 veranlaßt die Platte 57 zu einer Drehung im Uhrzeigersinn um den Stift 53, wodurch die Phasenschalter 16 sich öffnen. Gleichzeitig bleiben die Nulleiterschalter 28 und 31 geschlossen. Beide Sätze Phasenschalter 16 und 17 sind nunmehr offen.

Zufolge Erregen und Entregen des Solenoids 110′ bewegt sich der Anker 111′ in den bzw. aus dem Solenoid, um das Gewicht 114′ aus der Stellung nach Fig. 12 in die Stellung gemäß Fig. 15 zu bewegen. In der Stellung gemäß Fig. 15 hat das Gewicht 114 nahezu seine Endstellung erreicht. Als Folge des Zusammenwirkens von Stift 119′ und Schlitz 121′ wurde die Platte 57′ entgegen dem Uhrzeigersinn um den Stift 53′ derart gedreht, daß die Phasenschalter 17 schließen. Nunmehr sind, wie in Fig. 15 gezeigt, die Nulleiter­ schalter 28 und 31 ebenfalls geschlossen. Während des letzten Bewegungsabschnittes des Gewichtes 114′, d. h. von der Lage nach Fig. 15 in die Lage nach Fig. 16, vollendet die Platte 57′ ebenfalls ihren letzten Drehungsabschnitt um den Stift 53′, wodurch der Winkelbügel 95 die Stange 90 nach links zieht. Dieser letzte Abschnitt der Linksbewegung bewirkt, daß die Scheibe 91 den Bügel 88 und damit den Hebel 82 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Stift 83 dreht, was ein Öffnen des Nulleiterschalters 28 gegen die Kraft der Feder 85 bewirkt. Somit öffnet der Nulleiterschalter 28 erst nach dem Schließen des Phasenschalters 17.

Wenn der Verbraucher vom Notstromnetz wieder abgeschaltet und auf das normale Netz aufgeschaltet werden soll, öffnet der Solenoid 110′ zunächst die Phasenschalter 17, worauf der Solenoid 110 die Phasenschalter 16 schließt. Während dieses Vorganges schließt zunächst der Nulleiterschalter 28, sodann öffnen die Phasenschalter 17, worauf die Phasen­ schalter 16 schließen; danach öffnet der Nulleiterschalter 31.

In Fig. 12 ist die Stange 104 an ihrem linken Ende mit dem Winkelbügel 100 drehbar verbunden, welcher mit der Platte 57′ sich bewegt; das rechte Ende der Stange 104 ist mit dem Winkelbügel 100′ drehbar verbunden, der sich mit der Platte 57 bewegt. Nachdem die Phasenschalter 16 geschlossen wurden, wäre es erforderlich, das Gewicht 114′ im Uhrzeigersinn zu bewegen, wenn die Phasenschalter 17 schließen, wozu der Winkelbügel 100 sich entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Mit anderen Worten wurde die Schraube 101 am Winkelbügel 100 nach rechts gedreht (Fig. 12), wodurch auch die Stange 104 nach rechts gedrückt wird. Die Kraft auf dem Winkelbügel 100′ würde dazu tendieren, die Platte 57 entsprechend dem Uhrzeigersinn um den Stift 53 zu drehen.

Aus Fig. 12 ist indessen zu ersehen, daß eine vom Stift 53 zum Stift 119 gezogene Linie senkrecht auf einer Linie steht, die vom Stift 119 zum Stift 115 gezogen wird, um welchen das Gewicht 114 sich dreht. Folglich können der Hebel 54 und die Platte 57 erst dann um den Stift 53 gedreht werden, wenn das Gewicht 114 bewegt wurde. Daher hat die rechtsgerichtete Kraft der Stange 104 auf den Winkelbügel 100′ keine Wirkung. Als Folge ist es unmöglich, die Phasen­ schalter 17 zu schließen, solange die Phasenschalter 16 geschlossen sind. Fig. 16 zeigt den gleichen Effekt, wenn der Phasenschalter 17 geschlossen und der Phasenschalter 16 offen ist. Mit anderen Worten ist es in dieser Lage unmöglich, die Phasenschalter 16 zu schließen, solange die Phasenschalter 17 noch geschlossen sind.

Zu bemerken ist, daß auch ein elektrischer Block ein Erregen der Solenoide 110 und 110′ mit der Wirkung ausschließen könnte, daß beide Phasenschaltersätze gleichzeitig schließen. Da aber jedes Gewicht 114, 114′ mit einem handbedienten Griff 123 versehen ist, ist es vorteilhaft, die Stange 104 mit einem mechanischen Block zu versehen. Es ist ferner zu bemerken, daß die Stange 90 im Isolator 92 längeneinstellbar ist, um die Lage der Scheibe 91 einzujustieren. Damit ist der Punkt im Bewegungsablauf festlegbar, zu dem der Nulleiter­ schalter 28 öffnet. Ähnlich ist die Stange 90′ im Isolator 92′ längeneinstellbar, um den Öffnungs- bzw. Schließzeitpunkt des Nulleiterschalters 31 einzuregeln.

Claims (8)

1. Mit mechanischen Mitteln arbeitende Schalteinrichtung zum Umschalten eines Verbrauchers von einer regulären Strom­ versorgung auf die Stromversorgung durch ein Notstrom­ aggregat und umgekehrt, wobei die Schalteinrichtung sowohl zwischen Verbraucher und regulärem Stromversorgungsnetz, als auch zwischen Verbraucher und Notstromversorgungsnetz je einen Satz Schalter aus Phasenschalter (16, 17) und Nulleiterschalter (28, 31) einschließt und wobei Nulleiter und Phasenleiter ein- und ausgeschaltet werden, gekennzeichnet durch zwei gegeneinander zeitlich versetzt arbeitende Schalter­ versteller (110, 110′), die über je ein eigenes Hebelgestänge (119, 122, 54, 57 bzw. 119′, 122′, 54′, 55′) auf einen der beiden Phasenschalter (16, 17) einwirken, wobei in jedes Hebelgestänge ein Gestängezweig (95, 90, 91, 88 bzw. 95′, 90′, 91′, 88′) eingeschaltet ist, in dem eine Stellstange (90, 90′ ) mittels eines Anschlages (91, 91′) auf einen verstell­ baren Kontakt (30, 30′) eines Nulleiterschalters (28, 30) einwirkt, der unter der Wirkung einer Feder (85, 85′) in der Schließstellung des jeweiligen Nulleiter­ schalters in Anlage am zugehörigen festen Kontakt (29, 32) gehalten wird, um diese Federwirkung aufzuheben und mittels der Bemessung des Spieles zwischen Anschlag und jeweiligem verstellbarem Kontakt das Öffnen des zu öffnenden Nulleiter­ schalters erst dann zu beginnen, wenn der jeweils andere, zu schließende Nulleiterschalter geschlossen ist und gekennzeichnet weiter durch eine die Gestängezweige verbindende Stange (104), die einen Phasenschalter am Ein­ schalten hindert, wenn der andere gerade eingeschaltet ist.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung gleichzeitiger Öffnungs- bzw. Schließ­ bewegungen beider Phasenschalter (16, 17) zwischen jedem Phasenschalter und seinem Betätigungsmittel (49, 49′) zwei Freilaufkupplungen (119, 121; 119, 120 bzw. 119′, 121′; 119′, 120′) eingeschaltet sind, die beide je einen schwenk­ baren Hebel (54, 114; 54′, 114′) und einen beiden Hebeln gegen­ über verstellbaren gemeinsamen Stift (119, 119′) aufweisen, wobei der Stift gegenüber den Hebeln verstellbar ist.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (54, 54′) der einen Freilaufkupplung mit den beweglichen Kontakten (19, 21′) der aus diesen beweglichen Kontakten und festen Kontakten (18, 20) bestehenden Phasen­ schalter (16, 17) verbunden sind.

4. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontakte (19, 21) zu ihrer gegenläufigen Steuerung durch die Stange (104) mit­ einander verbunden sind, die drehbar an zu den Kontakten führenden Teilen angelenkt ist.

5. Schalteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes zweier Betätigungsmittel (49, 49′) mit einem um eine feste Achse (115, 115′) schwenkbaren scheibenförmigen Hebel (114, 114′) verbunden ist, der in einem bogenförmigen Schlitz (120, 120′) mit seinem Krümmungsmittelpunkt auf seine Achse (115, 115′) liegend einen Stift (119, 119′) gleit­ bar aufnimmt und daß eine drehbar gelagerte Lasche (122, 122′) zum Übertragen der Bewegungen von dem Stift auf die beweg­ lichen, durch die Betätigungsmittel betätigten Kontakte (19, 21) den Stift aufnimmt, wobei in der Schließstellung des jeweiligen Phasenschalters die Lasche senkrecht zu einer zwischen dem Stift und der festen Achse gedachten Linie liegt, wodurch die Lasche nur schwenken kann, wenn der Stift durch die Betätigungsmittel bewegt wird.

6. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Satz Phasenschalter (16, 17) einen Satz fester Kontakte (18, 20) und einen Satz beweglicher Kontakte (19, 21) aufweist, daß jeder Nulleiterschalter (28, 31) einen festen Kontakt (32, 32′) und einen beweglichen Kontakt (33, 33′) hat, daß die beweglichen Kontakte (19) des ersten Satzes Phasen­ schalter (16) mit dem beweglichen Kontakt (33) des zweiten Nulleiterschalters (31) durch eine Lasche, die beweglichen Kontakte (33′) des zweiten Satzes Phasenschalter (17) mit dem beweglichen Kontakt (30) des ersten Nulleiterschalters (28) durch eine zweite Lasche verbunden sind.

7. Schalteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lasche drehbar sowohl mit den beweglichen Kontakten (19, 21) des entsprechenden Satzes Phasenschalter (16, 17) als auch mit dem beweglichen Kontakt (30, 33) des entspre­ chenden Nulleiterschalters (28 bzw. 31) verbunden ist und daß eine Leerlaufkupplung zwischen den Laschen und den je­ weiligen beweglichen Kontakten vorgesehen ist.

8. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß als mindestens ein Betätigungsmittel (49, 49′) ein Solenoid vorgesehen ist, zu dem wahlweise eine Handbetätigung (123) zur Wirkung gebracht werden kann.