DE2748354A1 - Einrichtung zum erfassen eines vakuumverlustes in schaltungsunterbrechern vom vakuum-typ fuer einen mehrphasigen vakuum-wechselstromleistungsschalter - Google Patents

Einrichtung zum erfassen eines vakuumverlustes in schaltungsunterbrechern vom vakuum-typ fuer einen mehrphasigen vakuum-wechselstromleistungsschalter

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DE2748354A1 DE19772748354 DE2748354A DE2748354A1 DE 2748354 A1 DE2748354 A1 DE 2748354A1 DE 19772748354 DE19772748354 DE 19772748354 DE 2748354 A DE2748354 A DE 2748354A DE 2748354 A1 DE2748354 A1 DE 2748354A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Erfassen eines Vakuumverlustes in irgendeinem der Schaltungsunterbrecher vom Vakuumtyp eines mehrphasigen Vakuum-Wechselstrom-Leistungsschalters und inbesondere auf eine Erfassungseinrichtung -dieser Art, die sehr einfach sowie preiswert ist und die betriebsmäßig in starkem Ausmaß auf Komponenten beruht, die bereits in einer typischen Schaltvorrichtung vorhanden sind, welche einen Leistungsschalter des Typs aufweist, wie er als Schutz für dreiphasige Wechselstrom-Leistungsverteilungssysteme für mittlere Spannungen benutzt wird. Eine solche Schaltvorrichtung wird gewöhnlich als Metallkapselung-Schaltvorrichtung für mittlere Spannungen (medium voltage metal-clad switchgear) bezeichnet. Die Angabe "mittlere Spannung1 bezeichnet einen Spannungsbereich zwischen 2,4 kV und 38 kV.
Eine typische Schaltvorrichtung der obigen Art enthält Überstrom-Erfassungsmittel mit drei Stromwandler-Sekundärwicklungen, jeweils eine für jede Phase, die parallel zueinander an einen Kurzschlußleiter angeschlossen ist. In jedem der parallelgeschal-
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teten Zweige dieser überstromerfassungsschaltung und in Reihe mit der zugeordneten Stromwandler-Sekundärwicklung befindet sich ein Eingangskreis bzw. eine Eingangsschaltung eines überstromrelais. Die Stromwandler-Sekundärwicklung für jede Phase liefert an das zugeordnete Überstromrelais einen Strom, der im wesentlichen proportional zu dem primären Strom durch den zugeordneten Phasenleiter ist. Dieser sekundäre Strom fließt durch die Serienkombination der Stromwandler-Sekundärwicklung, des Eingangskreises des zugeordneten Überstromrelais und des Kurzschlußleiters. Wenn der Phasenstrom einen vorbestimmten Wert übersteigt, spricht das zugeordnete Überstromrelais auf den sich dann ergebenden vergrößerten Sekundärstrom an, um ein Auslösen des Leistuhgsschalters einzuleiten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer solchen Einrichtung der genannten Art, die ein Erfassen eines Vakuumverlustes irgendeines der Vakuum-Schaltungsunterbrecher in zweckmäßiger Weise ermöglicht.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Ausführungsform ein 'a1-Schalter in dem oben beschriebenen KurzSchlußleiter der typischen Uberstromerfassungseinrichtung vorgesehen, die in einer Schaltvorrichtung für mittlere Spannungen benutzt wird. Dieser *a'-Schalter ist im Schließzustand des Leistungsschalters geschlossen und im Öffnungszustand des Leistungsschalters geöffnet. An den Schalter sind Gleichrichtermittel angeschlossen, um eine Gleichspannung zu entwickeln, wenn der Schalter geöffnet und ein oder mehrere der Sekundärwicklungen der Uberstromerfassungseinrichtung erregt sind. Es sind Zeitverzögerung-Relaismittel vorhanden, die durch diese Gleichspannung erregt werden und die dann arbeiten können, wenn die daran anstehende Spannung nach dem öffnen des Schalters einen vorbestimmten Pegel über eine vorbestimmte Zeitperiode übersteigt. Ein Betrieb der Relaismittel ist für einen Vakuumverlust in einem der Vakuumunterbrecher des Leistungsschalters bezeichnend.
Die Vakuumverlust-Erfassungseinrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter benutzt somit eine Eingangsinformation, die von den Stromwandlern der Uberstromerfassungseinrichtung abgeleitet wird, welche in typischer Weise in Schaltvorrichtungen für
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mittlere Spannungen vorgesehen ist.In dieser überStromerfassungseinrichtung sind die Stromwandler-Sekundärwicklungen für die entsprechenden Phasen der Schaltvorrichtung zueinander parallelgeschaltet und an einen Kurzschlußleiter angeschlossen. In Reihe mit jeder Sekundärwicklung befindet sich die Arbeitsspule eines Uberstromrelais. In dem Kurzschlußleiter befindet sich ein Schalter, der im Schließzustand des Vakuum-Leistungsschalters geschlossen und im Öffnungszustand desselben geöffnet ist. Die Gleichrichtermittel sind an den Schalter angeschlossen, um eine Gleichspannung zu entwickeln, wenn der Schalter geöffnet und ein oder mehrere der Sekundärwicklungen erregt sind. Von dieser Gleichspannung zu erregende Zeitverzögerung-Relaismittel können arbeiten, wenn die daran anstehende Spannung einen vorbestimmten Pegel über eine vorbestimmte minimale Zeitperiode nach dem öffnen des Schalters übersteigt. Wenn die Relaismittel arbeiten, wird hierdurch angezeigt, daß in einem der Vakuumunterbrecher des Vakuum-Leistungsschalters ein Vakuumverlust vorliegt.
Die Erfindung wird nachfolgend an zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 - in einer schematischen Darstellung eine Schaltvorrichtung mit einem Vakuum-Leistungsschalter und einer Vakuumverlust-Erfassungseinrichtung für den Leistungsschalter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und Figur 2 - in einer schematischen Darstellung eine Vakuumverlust-ErfassungseinrichLung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
In Figur 1 ist eine mehrphasige Wechselstrom-Leistungsverteilungsschaltung mit drei Phasenleitern 11, 12 und 13 dargestellt. Der durch diese Schaltung fließende Strom wird durch einen dreiphasigen Leistungsschalter 14 mit drei Schaltungsunterbrechern 15, 16 und 17 gesteuert. Jeder Schaltungsunterbrecher ist ein solcher vom herkömmlichen Vakuumtyp, wie er beispielsweise in dem US-Patent 3 441 698 offenbart ist. Da die Einzelheiten des Unterbrechers keinen Bestandteil der vorliegenden Erfindung bilden, sind sie nicht in Figur 1 dargestellt.
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Die beweglichen Kontakte der drei Unterbrecher sind mittels eines isolierenden Betätigungselements 2o mechanisch miteinander gekoppelt. Auf dieses Betätigungselement wirkt eine Öffnungsfeder 22 ein, um die beweglichen Kontakte der drei Unterbrecher aus ihrer dargestellten Schließposition in eine Öffnungsposition vorzuspannen, in der die Kontakte eines jeden Unterbrechers vollständig getrennt sind.
Die beweglichen Kontakte sind gemäß der Darstellung in ihrer Schließposition durch herkömmliche Verriegelungsmittel 24 verrastet, die durch ein öffnungssolenoid 25 betätigt werden können. Wenn das Solenoid 25 erregt wird, arbeitet es in der Weise, daß es die Verriegelung aufhebt und sich den Leistungsschalter unter dem Einfluß der Öffnungsfeder 22 öffnen läßt.
Die Schaltvorrichtung, in der der Leistungsschalter 14 angeordnet ist, enthält Überstrom-Erfassungsmittel 3o, die den Schalter in Abhängigkeit von einem überstrom irgendeiner der drei Phasen 11, 12 oder 13 zum öffnen veranlassen. Diese Überstrom-Erfassungsmittel weisen drei Stromwandler-Sekundärwicklungen 31, 32 und 33 auf, und zwar jeweils eine für jede Phase. Diese drei Stromwandler-Sekundärwicklungen sind in bezug aufeinander parallelgeschaltet und an einen Kurzschlußleiter 35 angeschlossen. Dieser liegt in Reihe mit den drei parallelgeschalteten Zweigen, welche die Stromwandler-Sekundärwicklungen enthalten. Es sind drei Uberstromrelais 41, 42 und 43 vorgesehen, deren entsprechende Arbeitsspulen 45, 46 und 47 in den drei parallelen Zweigen in Reihe zu den zugeordneten Sekundärwicklungen geschaltet sind.
Jedes der überstromrelais hat einen Satz von normalerweise offenen Kontakten, die in einer Auslösungsschaltung 5o in Reihe zu dem Auslösesolenoid 25 liegen. Diese mit den Hinweiszahlen 51, 52 und 53 bezeichneten Kontakte sind in der Auslösungsschaltung 5o in bezug aufeinander parallelgeschaltet. Wenn der Strom durch jeden Phasenleiter unter einem vorbestimmten Wert liegt, ist der Sekundärstrom in jedem der parallelgeschalteten Zweige unzureichend, um das zugeordnete überstromrelais zu betätigen. Wenn aber der Strom in irgendeiner Phase einen vorbestimmten Minimumwert übersteigt, entwickelt der zugeordnete Stromwandler in seinem zugeordneten Zweig einen ausreichenden Sekundärstrom
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zum Betätigen des zugeordneten überstromrelais. Dieser Sekundärstrom folgt einem Pfad durch den zugeordneten Zweig und durch den hieran angeschlossenen Kurzschlußleiter 35. Wenn somit das zugeordnete Überstromrelais betätigt wird, schließt es den für die Auslösung zuständigen Stromkreis in der Auslösungsschaltung 5o, wobei das Solenoid 25 den Leistungsschalter auslöst.
Das in dieser detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen soweit beschriebene Überstrom-Erfassungsmittel 3o ist allgemein herkömmlich. Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Stromwandler eines solchen Uberstrom-Erfassungsmittels zu benutzen, um einen Vakuumverlust in irgendeinem der drei Vakuum-Schaltungsunterbrecher 15, 16 oder 17 zu erfassen, und zwar ohne Störung der Fähigkeit der überstromerfassungsschaltung, in der üblichen Weise auf überströme anzusprechen.
Dieses Ziel wird zum einen durch Ausbilden eines Satzes von 'a'-Schaltkontakten 6o in dem Kurzschlußleiter 35 und zum anderen durch Anschließen eines Gleichrichters 62 und eines Zeitverzögerung-Relaismittels 64, das nachfolgend teilweise als Vakuumverlust-Relaismittel bezeichnet wird, an die 'a'-Schaltkontakte 6o erreicht.
Der 'a1. Schalter (61) ist ein solcher Schalter, der im Schließzustand des Leistungsschalters geschlossen und im Öffnungszustand des Leistungsschalters geöffnet ist. Gemäß der schematischen Darstellung aus Figur 1 ist zum Betätigen des 'a'-Schalters an dem Leistungsschalter-Betätigungselement 2o eine Nocke bzw. Steuerkurve 65 vorgesehen. Wenn der Leistungsschalter öffnet, sorgt die Nocke 65 für ein sofortiges Niederdrücken des Stößels des 'a' Schalters, wodurch die Kontakte 6o geöffnet werden. Der 'a1 Schalter enthält ferner einen anderen Satz von normalerweise geschlossenen Kontakten 66, die beim Öffnen des Leistungsschalters ebenfalls geöffnet werden. Diese zusätzlichen Kontakte, die in die Auslösungsschaltung 5o eingeschaltet sind, dienen dazu, das Auslösesolenoid 25 zu schützen und ein fortgesetztes Erregen desselben nach dem öffnen des Leistungsschalters zu vermeiden.
Der Gleichrichter 62 ist eine herkömmliche Doppelweggleichrichterbrücke, deren Wechselstromanschlüsse 68 sowie 69 an die Kontakte 6o des 'a1 Schalters und dessen Gleichstromanschlüsse
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"s
7o sowie 71 an das Zeitverzögerung-Relaismittel 64 angeschlossen sind. Dieses weist bei der dargestellten Ausführungsform ein empfindliches Relais 73 vom Telefontyp, einen Widerstand 74 und einen Kondensator 75 in Reihe zum Widerstand 74 auf. Die Arbeitsspule 76 des Relais liegt in Reihe zum Widerstand 74 und parallel zum Kondensator 75. Der letztere wird durch die niederohmige Arbeitsspule
76 des Relais normalerweise entladen gehalten. Ein Nebenschlußpfad
77 ist an die Gleichstromanschlüsse des Gleichrichters 62 angeschlossen und enthält bezüglich ihres Widerstandes nichtlineare Leitungsmittel in Form einer Vielzahl von Dioden 78, die in dem Nebenschlußpfad in Reihe geschaltet sind.
Wenn an den Gleichstromanschlüssen 7ο und 71 des Gleichrichters 62 eine Spannung angelegt bzw. erzeugt wird, erfolgt ein Aufladen des Kondensators 75 mit einer durch die RC Zeitkonstante der Schaltung 74, 77, 75 bestimmten Geschwindigkeit. Wenn am Kondensator 75 eine vorbestimmte Spannung erreicht ist, erfolgen ein Ansprechen des Relais 73 und hierdurch ein Schließen seiner normalerweise offenen Kontakte 8o und 81. Ein solcher Betrieb des Relais 73 wird dazu benutzt, um einen Vakuumverlust in einem Unterbrecher anzuzeigen, wie es noch erläutert wird.
Solange der Leistungsschalter 14 gemäß der Darstellung geschlossen ist, sind die 'a' Schaltkontakte 6o geschlossen und der Kurzschlußleiter 35 vollständig bzw. ununterbrochen. In diesem Zustand wird den Wechselstromanschlüssen des Brückengleichrichters 62 keine Spannung zugeführt, und das Überstromerfassungsmittel 3o ist tatsächlich von dem Zeitverzögerung-Relaismittel 64 elektrisch getrennt. Diese aufrechterhaltene elektrische Trennung erlaubt es, daß das Überstrom-Erfassungsmittel 3o in seiner normalen Weise arbeitet, um ein Ansprechen des Leistungsschalters in Abhängigkeit von einem überstrom einzuleiten, und zwar ohne Beeinflussung des Zeitverzögerung-Relaismittels 64 oder einer hierdurch erfolgenden Beeinflussung. Nur wenn der Leistungsschalter 14 geöffnet wird, erfolgt ein Wegfallen der Trennung zwischen diesen zwei Schaltungen (3o und 64) durch öffnen der 'a' Schaltkontakte 6o.
Unter normalen Unterbrechungsbedingungen sind der zwischen den Kontakten auftretende Lichtbogen gelöscht und der Unterbrechungsvorgang beendet, wenn ein Vakuumunterbrecher seine voll-
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ständig offene Position erreicht hat. Gelegentlich erfolgt in einem normal arbeitenden Vakuumunterbrecher ein Andauern des Lichtbogens über einige Halbperioden nach einer vollständigen Kontakttrennung, um dann beendet zu werden. Wenn die Lichtbogenbildung länger als eine vorbestimmte Minimumperiode von beispielsweise drei Perioden nach einer vollständigen Kontakttrennung nachwirkt, wird hierdurch ein Fehler des Unterbrechers angezeigt, wie er aufgrund eines Vakuumverlusts auftreten könnte. Bei der Ausführungsform aus Figur 1 spricht das Vakuumverlust-Relais 73 auf einen solchen Zustand an, indem es dann seine Kontakte 8o schließt und einen Notschutz-Leistungsschalter auslöst, der den Strom durch den fehlerhaften Unterbrecher unterbricht. Der nicht dargestellte Notschutz-Leistungsschalter ist an der Versorgungsseite des Leistungsschalters 14 in die Versorgungsschaltung bzw. die Phasenleiter 11, 12, 13 eingeschaltet und hat einen Auslösungskreis 79, der durch Schließen der Kontakte 8o des Relais 73 geschlossen wird.
Um einen falschen Betrieb des Relais 74 in Abhängigkeit von einem kurzzeitigen Stromfluß durch einen Unterbrecher nach einem vollständigen Öffnen des Leistungsschalters zu vermeiden, wird von den Zeitverzögerungscharakteristiken des Relais 64 und von dem Nebenschlußpfad 77 Gebrauch gemacht. Wenn ein Stromfluß durch einen Unterbrecher 15, 16 oder 17 auftritt, nachdem die "a1 Schaltkontakte 6o (in Abhängigkeit von dem Öffnungsvorgang des Leistungsschalters) geöffnet wurden, wird an den Gleichstromanschlüssen 7ö, 71 der Gleichrichterbrücke 62 schnell eine Spannung erzeugt. Diese Spannung wird durch den Durchlaßrichtung-Spannungsabfall der in Reihe geschalteten Dioden 78 in dem Nebenschlußpfad 77 begrenzt und beginnt den Kondensator 75 zu laden. Wenn jedoch der Stromfluß durch die Unterbrecher 15, 16 und 17 beendet wird, bevor am Kondensator die vorbestimmte Ansprechspannung des Relais 73 erreicht ist, verbleibt das Relais inaktiv. Nach einer solchen Beendigung des Stromflusses durch die Unterbrecher fällt die Spannung an den Wechselstromanschlüssen 68, 69 der Gleichrichterbrücke schnell auf Null, wonach sich der Kondensator 75 über die Arbeitsspule 76 des Relais 73 entlädt, ohne daß ein ausreichender Strom zum Betätigen des Relais 73 auftritt.
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Es sei nunmehr der Fall betrachtet, bei dem sich der Leistungsschalter in seiner geöffneten Position befindet und bei dem ein Leckstrom infolge eines Vakuumverlusts durch einen der Unterbrecher zu fließen beginnt. Dieser Leckstrom wird von dem zugeordneten Stromwandler erfaßt. Wenn der Leckstrom einen vorbestimmten Minimumwert übersteigt, beispielsweise einen Wert, der in der Stromwandler-Sekundärwicklung zu einem Strom von 1 % oder mehr des sekundären Nennstroms führt, dann wird an den Gleichstromanschlüssen der Gleichrichterbrücke 62 eine zum Betätigen des Vakuumverlust-Relais 73 ausreichende Spannung entwickelt.
Das Zeitverzögerung-Relaismittel 64 kann so eingestellt werden, daß es auf sehr kleine Leckstromwerte anspricht (beispielsweise auf 1 % des primären Stromwandler-Nennstroms), ohne jedoch durch sehr große Fehlerstromwerte (beispielsweise Vielfaches von 2o oder mehr des primären Stromwandler-Nennstroms) beschädigt zu werden, da die während solcher Fehlerstrombedingungen entstehenden großen Sekundärströme leicht abgeleitet werden, ohne die Dioden 78 des Nebenschlußpfades 77 zu zerstören. Die unter diesen Fehlerbedingungen an den Gleichstromanschlüssen 7o, 71 der Gleichrichterbrücke 62 erzeugte Spannung ist nur etwas größer als die Spannung, welche auftritt, wenn kleine Werte des Leckstromflusses durch den Unterbrecher vorliegen.
Es ist festzustellen, daß der 'a'-Schalter 61 sofort nach öffnen des Leistungsschalters 14 betätigt wird. Das ohne beabsichtigte Zeitverzögerung sofort erfolgende Betätigen dieses Schalters 61 ist erwünscht, da dieses Betätigen (das heißt das öffnen der Kontakte 66) zu einem schnellen Unterbrechen der Auslösungsschaltung 5o führt, wodurch das Auslösesolenoid 25 vor den Einflüssen einer verlängerten Erregung geschützt wird. Das sofortige Betätigen des *a' Schalters führt jedoch durch öffnen der Kontakte 6o zu einem sofortigen Beenden der Trennung zwischen dem Vakuumverlust-Relaismittel 64 und der Stromerfassungsschaltung 3o. In diesem Moment kommen die Zeitverzögerungseigenschaften des Relais zum Tragen, das hierdurch inaktiv verbleibt, wenn aus irgendeinem Grunde der Stromfluß durch einen der Unterbrecher für eine normale kurze Zeitperiode nach dem vollständigen Trennen der Unterbrecherkontakte fortgesetzt wird.
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Um eine klare Anzeige zu bilden, daß das Vakuumverlust-Relais 73 betätigt ist, ist ein Target-Relais 83 vorgesehen. Wenn das Vakuumverlust-Relais 73 anspricht, schließt es seine Kontakte 81, um einen Erregungskreis 82 für das Target-Relais 83 zu schliessen. Dieses spricht sofort an und betätigt ein klar sichtbares Ziel bzw. Target 86, welches den Betrieb des Vakuumverlust-Relais 73 anzeigt. Das Target-Relais hält sich selbst mit Hilfe eines Satzes von Selbsthaltekontakten 85, so daß es angesprochen bleibt, auch wenn das Vakuumverlust-Relais 73 abfallen sollte, beispielsweise wenn der Notschutz-Leistungsschalter arbeitet. Um das Target-Relais 83 nach einem solchen Betrieb in die Position aus Figur 1 zurückzubringen, ist es notwendig, einen manuellen Rücksetzschalter 88 zu betätigen, der den Erregungskreis 82 für das Target-Relais 83 unterbricht und ein Abfallen desselben ermöglicht.
Das dargestellte Target-Relais enthält auch einen Satz von Kontakten 87 in dem Schließkreis 94 des Leistungsschalters. Gemäß der Darstellung liegen die Kontakte 87 in Reihe mit dem schließenden Betätigungsorgan 92 des Leistungsschalters. Beim Betätigen des Target-Relais werden die Kontakte 87 geöffnet, um so ein weiteres Schließen des Leistungsschalters zu vermeiden, bis das Target-Relais zurückgesetzt ist.
Obwohl ein direktes Betätigen des Notschutz-Leistungsschalters in Abhängigkeit von einem Betrieb des Vakuumverlust-Relais 73 bevorzugt ist, sind stattdessen auch ein sofortiges Wiedereinschalten des Leistungshauptschalters 14 und ein Halten desselben im Schließzustand möglich. Wenn zu diesem Zeitpunkt die das Öffnen des Leistungsschalters 14 einleitende Bedingung noch vorliegt, wird der Notschutz-Leistungsschalter nach dem Schließen des Leistungshauptschalters 14 öffnend ausgelöst. Die mit dieser abgewandelten Betriebsweise verbundenen Schaltungsmodifikationen sind in Figur 2 dargestellt. Die anderen Komponenten bleiben dieselben wie in Figur 1 (mit Ausnahme einer gemäß Figur 2 hinzugefügten und noch zu beschreibenden Prüfschaltung).
In Figur 2 werden die Kontakte 8o des Vakuumverlust-Relais 73 zum Vervollständigen bzw. Schließen eines Erregungskreises 79 für ein Leistungsschalter-Wiedereinschaltrelais 9o benutzt. Dieses Relais 9o schließt beim Ansprechen seine Kontakte 91, um hier-
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durch einen Erregungskreis 94 für die Leistungsschalter-Schließvorrichtung 92 zu vervollständigen bzw. zu schließen. Die Schließvorrichtung 92 spricht an, indem sie einen Schließvorgang durchführt, wonach sie von einem geeigneten Steuerungsaufbau 93 herkömmlicher Art entregt wird.
Der Leistungshauptschalter 14 wird nach einem solchen Schließvorgang an einem erneuten öffnen gehindert, indem seine Auslöseschaltung 5o offengehalten wird. Gemäß Figur 2 erfolgt dieses dadurch, daß die Kontakte 87 des Target-Relais 83 in die Auslöseschaltung 5o und in Reihe mit dem Auslösesolenoid 25 geschaltet werden.Wenn einmal das Target-Relais 83 in Abhängigkeit von einem Betrieb des Vakuumverlust-Relais 73 ausgelöst worden ist, verbleibt es bis zu einem manuellen Rücksetzen in diesem Zustand, wodurch ein erneuter Auslösevorgang bis zum manuellen Zurücksetzen vermieden wird.
Ein Schließen kann unabhängig von dem Vakuumverlust-Relais bewirkt werden, und zwar durch Schließen eines manuell gesteuerten Schalters 95, der parallel zu den Kontakten 8o des Vakuumverlust-Relais liegt.
Wie es oben erwähnt wurde, enthält die Schaltung aus Figur 2 Mittel zum Überprüfen des Vakuumverlust-Relais 73, um zu jedem Zeitpunkt feststellen zu können, ob dieses betriebsbereit ist. Dieses Überprüfungsmittel weist einen Transformator loo mit einer Primärwicklung 1o2 sowie einer Sekundärwicklung 1o4 auf. Die Primärwicklung 1o2 ist in einer Reihenschaltung mit einem normalerweise offenen Prüfschalter 1o5 an eine Quelle Io3 einer Wechselstrom-Prüfspannung, beispielsweise mit 12o Volt, angeschlossen. Die Sekundärwicklung 1o4 liegt in Reihe mit einer Diode 1o6 sowie einem Widerstand 1o7, und diese Reihenschaltung ist an die Gleichstromanschlüsse 7o, 71 des Brückengleichrichters 62 angeschlossen. Wenn der Prüfschalter 1o5 geschlossen wird, wird eine Spannung, die mit derjenigen vergleichbar ist, weiche von den StromwandLern aus Figur 1 abgeleitet wird, von dem l'rüftransformator 1oo sowie dem Gleichrichter 1o6 an die Anschlüsse 7o, 7 1 angelegt. Wenn sich das Relais 73 in einwandfreiem Betriebszustand befindet, spricht es auf diese Spannung an. Hierdurch werden die Kontakte 81 des Vakuumverlust-Relais 73 geschlossen, wodurch das Target-ReLais 8 3 an-
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spricht, um eine Anzeige dafür zu bilden, daß das Vakuumverlust-Relais betätigt ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform aus Figur 2 verbleibt das Vakuumverlust-Relais in dem durch die Prüfspannung ausgelösten Zustand, auch wenn der Prüfschalter 1o5 freigegeben wird und sich öffnen kann. Dies ist möglich, da das Vakuumverlust-Relais einen zusätzlichen Satz von Kontakten 1Io hat, die beim Schließen infolge eines Betriebsvorgangs des Vakuumverlust-Relais einen Nebenschluß-Selbsthaltekreis herstellen, der den Prüfschalter Io5 überbrückt. Ein Rücksetzen des Vakuumverlust-Relais 73 kann im Bedarfsfall dadurch erfolgen, daß ein in Reihe mit der Primärwicklung 1o2 liegender Rücksetzschalter 112 geöffnet wird, wodurch der Transformator loo entregt wird und das Relais 73 abfallen kann.
Der oben beschriebene PrüfVorgang kann durchgeführt werden, wenn der Leistungshauptschalter 14 geöffnet oder geschlossen ist. Auch wenn die 'a'-SchaLtkontakte 6o geschlossen sind, was zutrifft, wenn der Leistungsschal·ter geschlüssen ist, ist der durchgehende Kurzschlußpfad j5 elektrisch von der durch den Prüftransformator loo zugeführten Spannung gutrennt, und zwar wegen des Vorhandenseins des BrückengIeichrLchters 62. DLe Polarität dtr Prüfspannung ist dergestalt, daß der Brückeng]eichrichter 62 den Strom durch den KurzschLußpfad 35 abblockt.
Wenn es erwünscht ist, das Schließbetätigungsorgart 92 an einem Arbeiten in Abhängigkeit von dem Auslösen des VakuumveL-Lust-Relais 73 während eines Testvorgangs zu hindern, kann ein solches Ergebnis dadurch erzielt werden, daß ein geeigneter manuell --jesteuerter Schalter (nicht dargestellt) in dem Erregungskreis 79 vorgesehen wird. Dieser SchaLter wird in passender WeLse betätigt, um den Erregungskreis 79 während dieses Prüfvorgangs offen zu halten.
Die E'riif schal tung kann nicht nur zum VerschLießen bzw. Selbsthalten des Vakuumverlust-ReLais 73 während des Prüfens, sondern auch mich einem normalen Betrieb des Vakuumverlust-RelaLs benutzt werden. Es sei beispielsweise angenommen, daß das Vakuumverlust-Relais 73 in Abtiäng Lgkeit von einer Spannung ausgelöst ./ird, die durch eine der StromwandLer-Sekundärwick Lungen 31, 32 odi:r 31
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aus Figur 1 erzeugt worden ist. Ein solches Auslösen führt zum Schließen der Kontakte 11o, wodurch die PrüfspannungsquelIe 1o3 dazu veranlaßt wird, den Anschlüssen 7o, 71 des Brückengleichrichters eine Spannung zuzuführen. Diese Spannung bleibt fortgesetzt bestehen, auch wenn der Leistungsschalter und der 'a' Schalter wieder eingeschaltet sind.
Während die Prüfschaltung in Verbindung mit der Schaltung aus Figur 2 dargestellt worden ist, ist darauf hinzuweisen, daß sie in gleicher Weise auch bei der Schaltung aus Figur 1 angewendet werden kann. Dies würde im wesentlichen in der gleichen Weise erfolgen, wie es im Zusammenhäng mit Figur 2 offenbart ist.
Ob nun das Vakuumverlust-Relais 73 im Betrieb wie in Figur 1 einen Notschutz-Leistungsschalter auslöst oder wie in Figur 2 ein Wiedereinschalten des Leistungshauptschalters 14 begründet, besteht die Wirkung eines solchen Relaisbetriebes in der Einleitung eines Schutzvorgangs, der ein Beschädigen des Leistungsschalters 14 infolge der Bedingung (beispielsweise eines Vakuumverlustes) begrenzt, die den Betrieb bzw. dasAnsprechen des Relais 73 eingeleitet hat.
Es ist festzustellen, daß die vorliegende einen Vakuumverlust erfassende Einrichtung nur einfache Komponenten mit erwiesener Zuverlässigkeit verwendet. Bei der dargestellten Ausführung sform aus Figur 1 sind die Dioden 78 und die Dioden der Brücke 62 die einzigen elektronischen Komponenten. In einem typischen Beispiel sind diese Dioden Leistungsdioden, die für einen ständigen Nennstrom von 25 Ampere bemessen sind und die über kurze Zeitperioden Ströme von mehr als 1oo Ampere leiten können. Bei diesem Beispiel haben die Stromwandler bzw. -transformatoren einen Primärnennstrom von 2ooo Ampere und einen Sekundärnennstrom von 5 Ampere.
Obwohl die dargestellte Zeitverzögerung-Relaiseinrichtung 64 eine RC-Schaltung aufweist, ist festzustellen, daß stattdessen andere Arten von Zeitverzögerungsrelais benutzt werden könnten, wie ein verzögertes Relais vom Telefontyp mit eingebauten Vorkehrungen für eine zeitlich verzögerte Auslösung.
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Während bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist darauf hinzuweisen, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung zahlreiche Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können.
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e r s e i t e

Claims (9)

  1. Ansprüche
    ( 1.1 Vakuumverlust-Erfassungseinrichtung für irgendeinen der drei Vakuum-Schaltungsunterbrecher einer Schaltvorrichtung mit einem dreiphasigen Vakuum-Leistungsschalter, wobei die Schaltvorrichtung 1) drei Stromwandler-Sekundärwicklungen, die an die sich durch den Unterbrecher erstreckenden drei Phasenleiter der Energieversorgungsschaltung angeschlossen sind, ferner 2) einen Kurzschlußleiter, ferner 3) Mittel, die die Sekundärwicklungen zueinander parallel und in Reihe mit dem Kurzschlußleiter schalten, und 4) drei Überstromrelais enthalten, jeweils ein Relais für jede Phase, wobei jedes Relais einen in Reihe zu der zugeordneten Stromwandler-Sekundärwicklung sowie dem Kurzschlußleiter geschalteten Eingangskreis hat
    gekennzeichnet durch einen in Reihe zu den drei parallel geschalteten - Stromwandler-Sekundärwicklungen (31, 32, 33) in den Kurzschlußleiter (35) geschalteten bzw. eingebauten Schalter (6o), der geschlossen ist, wenn der Leistungsschalter (14) geschlossen ist, durch Mittel (65) zum öffnen des Schalters (6o), wenn der Leistungsschalter (14) geöffnet wird, durch an den Schalter (6o) und an die Parallelschaltung der Stromwandler-Sekundärwicklungen (31, 32, 33) angeschlossene Gleichrichtermittel (62) zum Entwickeln einer Gleichspannung, wenn der Schalter (6o) geöffnet ist und eine der Sekundärwicklungen (31, 32, 33) erregt wird, und durch Zeitverzögerung-Relaismittel (73), die durch die Gleichspannung erregt werden und dann arbeiten, wenn die hieran anstehende Spannung nach dem öffnen des Schalters (6o) einen vorbestimmten Pegel über eine vorbestimmte minimale Zeitperiode übersteigt.
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    ORIGINAL INSPECTED
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
    auf den Betrieb der Relaismittel (73) ansprechende Mittel,
    um einen SchutzVorgang einzuleiten, der ein Beschädigen des Leistungsschalters (14) aufgrund des Zustandes begrenzt, der den Betrieb der Relaismittel (73) einleitete.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Betrieb der Relaismittel (73) ansprechenden Mittel Auslösungsmittel (79, 8o) für einen in die Energieversorgungsschaltung eingearbeiteten Notschutz-Leistungsschalter für den Vakuum-Leistungsschalter aufweisen, wobei die Auslösungsmittel (79, 8o) in Abhängigkeit von einem Betrieb der Relaismittel (73) arbeiten können.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Betrieb der Relaismittel (73) ansprechenden Mittel Wiedereinschaltungsmittel für den Vakuum-Leistungsschalter (14) aufweisen, die den Vakuum-Leistungsschalter (14) in Abhängigkeit von einem Betrieb der Relaismittel (73) wieder einschalten.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen nichtlinearen Widerstand aufweisende Leitungsmittel (77, 78), die an der Gleichstromseite der Gleichrichtermittel (62) an die Zeitverzögerung-Relaismittel (73) angeschlossen sind, um Gleichstrom von den Stromwandler-Wicklungen (31, 32, 33) sowie den Gleichrichtermitteln (62) im Nebenschluß von den Zeitverzögerung-Relaismitteln (73) abzuleiten, wenn der Schalter (6o) offen und der Gleichstrom groß sind.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlinearen Leitungsmittel (77, 78) eine Vielzahl von Dioden aufweisen, die in Reihe geschaltet und so gepolt sind, daß die Gleichspannung die Dioden in Durchschaltrichtung leitend macht.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Dioden (78), die an der Gleichstromseite der Gleichrichtermittel (62) an die Zeitverzögerung-Re-
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    lalsmlttel (73) angeschlossen sind, um hieran den Spannungsaufbau zu begrenzen, wobei die Dioden (78) so gepolt sind, daß die Gleichspannung die Dioden (78) in einer Vorwärts- bzw. Durchschaltrichtung leitend macht.
  8. 8. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Gleichstrom-PrüfSpannungsquelle (1o3) und durch eine Prüfschaltung, die an der Gleichspannungsseite der Gleichrichtermittel (62) an die Zeitverzögerung-Relaismittel (73) angeschlossen ist, um diesen die Prüfgleichspannung zuzuführen, die eine solche Polarität hat, daß die Gleichrichtermittel (62) einen Gleichstromfluß von der Quelle (1o3) durch den Kurzschlußleiter (35) auch dann sperren, wenn der Schalter (6o) in dem Kurzschlußleiter (35) geschlossen ist.
  9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen zweiten Schalter (11o), der dafür sorgen kann, daß die Prüfgleichspannung durch die Prüfschaltung an die Zeitverzögerung-Relaismittel (73) angelegt wird, und durch Mittel zum Betätigen des zweiten Schalters (11o) in Abhängigkeit von einem Betrieb der Zeitverzögerung-Relaismittel (73), wodurch die Prüfgleichspannung fortgesetzt den Zeitverzögerung-Relaismitteln (73) zugeführt wird, auch wenn der Schalter (6o) geschlossen ist.
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DE19772748354 1976-11-01 1977-10-28 Einrichtung zum erfassen eines vakuumverlustes in schaltungsunterbrechern vom vakuum-typ fuer einen mehrphasigen vakuum-wechselstromleistungsschalter Withdrawn DE2748354A1 (de)

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