DE390377C - Schaltung zum Betrieb von Schwachstromverbrauchern im Anschluss an Starkstromnetze unter Benutzung eines im Ruhezustande zwecks Vermeidung des Leerlaufverbrauches geoeffneten Spannungsteilers - Google Patents

Description

• Schaltung zum Betrieb von Schwachstromverbrauchern im Anschluß an Starkstromnetze unter Benutzung eines im Ruhezustande zwecks Vermeidung des Leerlaufverbrauches geöffneten Spannungsteilers. Die Erfindung bezweckt _ .den Betrieb von Schwachstromverbrauchern, beispielsweise Weckern oder anderen Fernmeldegeräten. Elektromagneten usw., aus dem Starkstromnetz. Sie kann sowohl bei Gleichstrom wie auch bei Wechselstrom oder Drehstrom verwendet werden und ist am einfachsten ausführbar, wenn der eine .der Starkstromleiter geerdet ist oder doch wenigstens eine bestimmte Spannung gegen Erde hat. Dieser einfache Fall soll im folgenden zugrunde gelegt werden; die Erfindung ist jedoch auch grundsätzlich anwendbar, wenn keiner der Starkstromleiter geerdet ist.
• Die Erfindung stellt eine Verbindung der beiden bisher bekannt gewordenen Schaltungsgrundsätze für derartige Einrichtungen dar, nämlich der Spannungsteilung und der Spannungsdrosaelung durch Ventile, welche unabhängig von der Stromentnahme stets die Starkstromspannung auf unbedenkliche Werte herabsetzen. Solche Ventile sind als Glimmentladungsröhren für Spannungsreduktion hereits beschrieben worden. Die Erfindung sucht den Mangel, den derartige Glimmstromröhren zeigen, nämlich die bei erträglichen Größenverhältnissen begrenzte Stronidurclilässigk1eit, dadurch zu beleben, daß die Glimmcntladungsröhre nur als Schaltmittel benutzt wird, das einen Spannungsteiler für den Petrieb der Schwachstromanlage in Bereitschaft setzt. Dieser übernimmt dann die Lieferung des Betriebsstromes für die Schwaclistromverbraueher. Das Wesen der Einrichtung geht aus den beiden Ausführungsbeispielen nach Abb. i und 2 hervor.
• i und 2 seien in beiden Fällen die Anschlüsse an ein Starkstromnetz. Leiter :2 sei geerdet, so daß die Klemme i 5 des Schwachstromnetzes 1d., 15, das einen Schalter 16 und einen «'ocker 17 enthalte, unmittelbar mit 2 verbunden werden kann. 3 ist die übliche Schmelzsicherung. Der Spannungsteiler besteht aus einem gemeinschaftlichen Vorschaltwiderstand d., der zweckmäßig einstellbar ge- macht wird, und einem zur Scliwachstromanlage parallel zu schaltenden, zweckmäßig ebenfalls regelbaren Widerstande io. Die Einstellung dieser Widerstände zueinander unter Beachtung des Verbrauches der Schwachstromapparate erfolgt nach bekannten Grundsätzen. An e,nein verschiebbaren Punkte von d. ist die Zuleitung zu einer Glimmstroinventilröhre 12 abgezweigt, hinter welche die windungsreiJie Wicklung eines Schaltrelais 8 geschaltet ist, welche dauernd in Reihe mit der Schwachstromanlage liegt. Eine zweite, weniges windungsreiche und mögliaist niedrigohniige @Ä'ick'uiig 9 kann durch Schließen der Relaiskontakte 5 und 6 vom Spannungsteiler aus erregt werden. Die Schaltanordnung ist in Abb. i und 2 verschieden ausgeführt. Bei ers;erer ist 9 dauernd mit dem Leweglichen Relaisanker 7 verbunden, der bei Erregung der Wicklung 8 die Kontakte 5, 6 schl'.eßt. Der alsdann die Wicklung 9 durchfließende Strom fließt «-eiter über einen Verzweigungspunkt i i durch den Schwachstromkreis. Bei Abb.2 sind zwei miteinander gekuppelte Schalter 18, i9 angenommen, welche die @7erhindung 5-6 sowie 11-1d. herstellen. Diese Anordnurg hat gegenüber desjenigen nach Abb. i den Vorteil, daß, Mährend bei dieser ein mangelhafter Kontakt zwischen 7 und 6 das Auftre,en hoher Spannungen im Schwachstromkreis ermöglichen würde, gemäß Abb.2 eine solche Gefahr durch Kcntaktfehler nicht besteht. Als Schutzmittel bei Kurzschluß in der Ventilröhre 12 ist in Abb. 2 eine mit großer Stromstärke ansprechende Edelgasluftleersicherung hinzugefügt, die man bei allen solchen Schaltungen verwenden kann. Sobald ein Kurzschluß in 12 eintritt, schmilzt der in 2o einsetzende Lichtbogen die Sicherung 3 chirch.
• Man betrachte zunächst die Arbeitsweise der Anordnung nach Abb. i ; inan erkennt sofort, claß vorteilhafterweise kein Leerlaufverbrauch stattfindet, solange der Schalter K geöffnet ist (abgesehen von Isolationsfehlern). Wird 16 geschlossen, so fließt ein Strom durch die Röhre 12 und erregt die Wicklung B. Der Anker 7 wird angezogen und schließt den Kontakt 5-6. Damit ist die Schwachstromanlage über 9 und i r an den Spannungsteiler angelegt und erhält von diesem ihren Betriebsstrom mit der erforderlichen Spannung. Dieser Betriebsstrom durchfließt die Wicklung 9 und hält, indem er im gleichen Sinne wirkt wie der Einschaltstrom in 8, den Schaltanker angezogen. Damit der Kontakt trotz der Unterbrechungen, die der '\Ä'agnersche Hammer des Weckers 17 hervorruft, Nestehen bleibt, muß das Relais nach den bekannten, für mit intermittierenden Strömen betriebene Relais geltenden Grundsätzen konstruiert sein. Es ist nun aber für das sichere Wiederabschalten des Spannungsteilers nach Öffnen des Schalters 16 erforderlich, daß Wicklung B. nachrlein 9 als Haltewicklung in Tätigkeit getreten ist, stromlos bzw. der in ihr fl:eßen!le Strom so weit geschwächt wird, daß die Erregung von 8 nicht ausreicht, um den Anker; nach Unterbre:hung des Schwachstromkreises festzuhalten, Dies geschieht mittels der Spannungsenipfindlich,keit .der Röhre 12, clie ja selbst auf Spannungsteilung geschaltet ist. Indem man die auf 12 wirkende Spannung an irgendeinem passenden Punkte von d. abgreift, kann man es leicht erreichen, daß nach Schließen von 5 und 6, d. h. nach Eintreten der für den Betrieb der Anlage richtigen Spannungsverteilung, die auf die Röhre wirkende Spannung nicht mehr genügt, um einen Strom in ihr aufxpchtzuerhalten. Sie erlischt dann und' die Wic.k'.ung $ wird damit stromlos. In diesem Augenblick hat aber 9 jiereits die Ro_le der Haltewicklung übernommen. so daß die Stromschlußstellung des Relaisanker:: weiterbestehen kann, bis der Kontakt im Schwachstromkreis aufhört. -Man kann dic Verhältnisse sogar derart einregulieren, daß, nicht schon der Kontaktschluß zwischen und 6 an sich die Lös:liung der Röhre 12 im Gefolge hat, sondern daß der sie löschende Spannungsabfall erst durch das Zustandekommen des Betriebsstromes von 6 über 7, 9. 11, 1d., 16, 17, 15 möglich wird, indem dann durch die infolge dieses Stromes vermehrte Belastung des Widerstandes 4 der Spannungsabfall vom oberen Ende des Widerstandes bis zum Punkte 13 entsprechend zunimmt. Diese Wirkung kann man noch unterstützen und zugleich eine für das Schaltrelais günstige Verzcgerung des Löschens der Röhre 12 dadurch schaffen, daß man den oberen Teil des Widerstandes 4 aus einem Stoff mit positivem Temperaturkoeffizienten des Widerstandes (Eisendraht, Metallfadenlampe) herstellt, während zugleich der untere Teil aus einem Material mit entgegengesetztem Verhalten (Kohlefaden, Borfaden) gebildet wird. Durch das Löschen der Röhre wird der Kontaktschluß des Schaltrelais nunmehr vom Stromfluß in 9, d. h. von der Schließnzng der Schwachstromanlage, abhängig. Wird 16 geöffnet, so muß der Anker 7 abfallen, womit die Ruhestellung der Einrichtung von selbst eintritt, Bei Abb. 2 arbeitet die -Einrichtung völlig entsprechend Abb. i in bezug auf die Widerstandseinstellung und die Löschung der Schaltröhre 12. Die beiden Schalter i8 Sund i9 werden auf elektromagnetischem Wege gleichzeitig in Tätigkeit gesetzt. Die dadurch entstehende Schaltung ist die gleiche wie in Abb. i, Als Einschaltröhre 12 dienen bekannte Edelgasglimmstromröhren, die man unter Verwendung bekannter Kathodenmetalle bis zu lop Volt Netzsparinttng herunter herstellen kann. Ein Vorteil der beschriebenen Einrichtung besteht darin, daß man sehr klein dimensionierte, billiger herzustellende Röhren dieser Art verwenden kann, da sie ja nicht den verhältnismäßig hohen Betriebsstrcrn durchzulassen haben, sondern nur dgnin-Schaltstromstoß. Die Ventilöhren drosseln die Netzspannung aNch in offenem Zustande dgr Schwachstroanlage bis auf unbedenkliche Werte herunter,*

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltung zum Betrieb von Schwachstromverbrauchern im Anschluß an Starkstromnetze unter Benutzung eines ;m Ruhezustande zwecks Vermeidung des L@erla@tfyevbrauehes geöfnüten Spannungsteilers, der durch einen bei Schließen des Schwachstromkreises erregten selbsttätigen Schalter beschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entnahme des für die anfängliche Erregung des se'bsttätigen. Schalters (5-9) notwendigen Stromstoßes aus dem Starkstromnetz (1, 2) eine am Spannungsteiler (4, 1o) abgezweigte Glimmstromentladungsröhre (i2) eingeschaltet ist, welche die Spannung an der- Unterbrechungsstelle im Schwachstromkreis herabsetzt.
2. 2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der selbsttätige elektromagnetische Schalter (5-9) zwei Wicklungen (8, 9) hat, deren eine (8) beim Einschalten des Schwachstromverbrauchers (17) nur vorübergehend von dem die Gli.mmstromröhre (12) durchfließenden Einschaltstrom durchflossen ünd .sodann in ihrer Wirkung durch die andere vom Betriebsstrom der Schwachstromanlage durchflossene Wicklung (9) abgelöst wird.
3. 3. Schaltung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nach Schließung des Spannungsteilers (4, io) eintretende Spannungsabfall in dem der Schwachstromanlage (14-17) vorgeschalteten Widerstand (4) ausgenutzt wird, um .die Glimmstromröhre (12) zu löschen und dadurch die Erregung der vom Einschaltstrom durchflossenen Wicklung (8) des elektromagnetischen Schalters (5-9) aufzuheben, so daß nur noch die vom Betriebsstrom der Schwachstromverbraucher (17) durchflossene Wicklung (9) auf :den Schaltanker (7) wirkt.
4. 4. Schaltung nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks besserer Ausnutzung der Spannungsempfindlichkeit der Glimmstromröhre (12) der Abzweigpunkt (13) für dieselbe am Spannungsteile( (4, io) verstellbar ist.
5. Schaltung nach Ansprüchen 1 bis 4, ,gekennzeichnet durch eine solche Einstellung des Abzweigpunktes (13) für die Glimmstromröhre (12), daß erst der nach Schließen des Spannungsteilers (4, io) einsetzende Betriebsstrom der Schwachstromverbraucher (17) durch die von ihm herbeig - e führte Steigerung des Spannungsverbrauches längs eines Teiles des Widerstandes (4.) die Löschung der Glimmstromvölire (12) bewirkt.
6. 6. Schaltung nach Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die das Löschen der Glimmstromröhre (12) herbeiführende Spannungsverteilung in derWeise geschaffen wird, daß der Widerstand (4), von dem die Röhre (ia) abgezweigt ist, teils aus einem Material (Eisendraht, Metallfadenlampe) von positivem Temperaturkoef%zienten des Widerstandes, teils aus solchem mit negativem Temperaturkoeffizienten des Widerstandes (Kohle oder Borfaden) hergestellt ist.