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Einrichtung zum selbsttätigen Zu- und Abschalten von Stromerzeugern.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, durch welche ein Stromerzeuger
selbsttätig an ein Verteilungsnetz angeschlossen. oder von demselben abgeschaltet
werden soll. Die Schaltvorgänge werden durch einen Schalter bewirkt, der bei Erregung
seiner Einschaltspule einschaltet und bei Aberregung seiner Spule den Stromkreis
selbsttätig öffnet. Die Abtrennung des Generators vom Netz erfolgt durch ein LTberstromrelais,
sobald der Strom in den vom
Generator zum Netz führenden Leitungen
zu groß wird. Die Wiedereinschaltung kann nur erfolgen, wenn die vom Generator erzeugte
Spannung in bestimmter Beziehung zur Größe der Netzspannung steht und derselben
gleichgerichtet ist und wenn außerdem die Zuschaltung möglich ist, ohne daß hierdurch
die Stromquelle überlastet wird.
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Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel
dargestellt. Die Netzleitungen i, 2 werden über die Speiseleitungen 3, q. und die
Speiseleitungen 5, 6 von den Generatoren 7 und 8 gespeist. Unter Umständen können
auch beide Speiseleitungen an dieselbe Stromquelle angeschlossen sein. In den Speiseleitungen
sind die Schalter g und io eingeschaltet, von denen der Schalter g selbsttätig oder
von Hand eingelegt werden kann, während der Schalter io selbsttätig durch die den
Gegenstand der Erfindung bildende Schaltung eingelegt bzw. geöffnet wird. Zu diesem
Zwecke ist der Schalter mit der Erregerspule ii versehen, deren Stromkreis über
den Kontakt 12 eines 1J'berstromrelais 13, über die Kontakte 15, i¢
eines polarisierten und von der Spannungsdifferenz zwischen Netz und Maschine beeinflußten
Relais i6 sowie über die Kontakte 17 und ig der Stromwächter 18 und 2o an die Klemmen
der Maschine 7 angelegt ist.
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Das LTberstromrelais 13 besitzt eine im Zuge der Speiseleitungen
3, a liegende Erregerspule 2i, die so bemessen ist, daß sie den Kontakt 12 öffnet,
sobald der vom Generator 7 auf das Netz zu übertragende Strom einen bestimmten Wert
übersteigt. Das Relais 13 besitzt ferner eine Dämpfungseinrichtung 22, durch
welche der Kontakt 12 entweder sofort oder mit bestimmter Zeitverzögerung nach dem
Ansprechen des Relais geöffnet wird, aber erst eine bestimmte Zeit nach der Aberregung
der Spule 21 geschlossen wird.
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Das Wiedereinschaltrelais 16 besitzt bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel
drei Schenkel 25, 26, 27, ein gemeinsames Joch 28 und einen Anker 29, der drehbar
auf dem mittleren Schenkel gelagert ist und unter dem Einfluß einer Feder 3o bestrebt
ist, die Kontakte i.¢ und 31 zu schließen. Diese Stellung möge als die Offenstellung
des Relais bezeichnet werden, während die in der Zeichnung dargestellte Stellung,
in welcher die Kontakte 1q. und 15 in Berührung stehen, die Wiedereinschaltstellung
genannt sein möge. Das Magnetgestell kann entweder als permanenter Magnet derart
ausgebildet sein oder mit einer Erregerwicklung 32, welche auf den Polen 25 und
27 in gleicher Weise angebracht ist, derart magnetisierbar sein, daß die Schenkel
25 und 27 entgegengesetzte Polarität besitzen. Die Erregerwicklung kann an eine
beliebige Stromquelle, beispielsweise an die Speiseleitungen 3, 4., angeschlossen
sein. Auf dem mittleren Schenkel befindet sich die Arbeitswicklung 34., welche an
die Netzspannung, gegebenenfalls über einen Teil des Widerstandes 36, angeschlossen
ist. Diese Wicklung erzeugt in dem Schenkel --?6 die gleiche Polarität, wie sie
in dem Schenkel 25 vorhanden ist, unter der Voraussetzung, daß die Spannung
der Stromquelle 7 die gleiche Richtung besitzt wie die Netzspannung. In diesem Falle
sind die magnetischen Kraftlinien, die von der Arbeitswicklung 34. erzeugt werden,
den im Schenkel 25 erzeugten Kraftlinien entgegengesetzt und den im Schenkel
27 erzeugten Kraftlinien gleichgerichtet, d. h. die Schenkel 25 und 26 haben
oben gleiche Pole, 25 und 27 entgegengesetzte. Infolgedessen ist die von dem Schenkel27
auf den Anker 29 ausgeübte Kraft ausreichend, den Anker entgegen der Wirkung der
Feder 3o in die gezeichnete Stellung zu bringen, sobald die der Wicklung 3:1 aufgedrückte
Spannung eine bestimmte Größe erreicht hat.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende Wird zunächst die Maschine
7 bei geöffnetem Schalter g angelassen, so wird, sobald die Spannung der Maschine
7 ein bestimmtes Maß erreicht hat, der Stromwächter 2o ansprechen, da seine Erregerspule
37 über die Kontakte 12, 1q, 31 an die Klemmen der Maschine 7 angeschlossen ist.
Es wird nun der Kontakt ig geschlossen, so daß die Maschine 7 über den Widerstand
36 mit den Leitungen i, 2 verbunden ist. Gleichzeitig wird die Spule 38 des Relais
z8 über die Kontakte 12 und ig an die Klemmen der 'Maschine 7 angeschlossen, so
daß die Kontakte 17 geschlossen werden und nunmehr die Spule 37 nicht nur über die
Kontakte i4., 31, sondern parallel hierzu auch über die Kontakte 17, 19 an die Klemmen
der Maschine 7 angeschlossen ist. Es wird nun ein geringer Strom von der Maschine
7 über den Widerstand 36 an das letz abgegeben, so daß zwischen den Leitungen i,
2 eine bestimmte Spannungsdifferenz besteht. Diese Spannungsdifferenz, vermehrt
um die Spannung, welche an den Enden des rechten Teiles des Vorschaltwiderstandes
?,6 herrscht, reicht aus, um das Relais 16 zu betätigen, sofern die Belastungsverhältnisse
des Netzes derart sind, daß die Spannung zwischen den Leitungen i, 2 einen bestimmten
Wert überschreitet. Ist dies der Fall, so wird der Anker des Relais 16 entgegen
der Zugkraft der Feder 30 in die Wiedereinschaltstellung gebracht, so daß
die Spule ii des Schalters io über die Kontakte 12, 1q., 15, 17, ig erregt
wird und den Schalter io einschaltet.
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`renn die Maschine 7 bei geschlossenem Schalter 9 angelassen wird,
so ist der Einschaltvorgang ganz ähnlich. Nach Beendigung des Einschaltvorganges
haben alle Teile die in der Zeichnung dargestellte Stellung.
Tritt
nunmehr eine Überlastung der Maschine 7 ein, so wird die Spule 2i des Relais 13
den Kontakt i2 öffnen und hierdurch den Stromkreis für die Spulen 11, 37 und 38
unterbrechen, so daß der Schalter 1o und die Relais 2o und 18 abfallen. Da hierdurch
die Schaltung der Spule 32 und 34 nicht geändert wird, so wird das Relais 16 in
der Wiedereinschaltstellung bleiben, sofern die Netzspannung ihre Richtung nicht
wechselt und nicht unter einen bestimmten Betrag herabsinkt. In diesem Falle bleibt,
auch wenn durch das Abschalten des Generators 7 der Kontakt 12 des Relais 13 wieder
geschlossen ist, der Schalter lo geöffnet, weil der Stromkreis seiner Einschaltspule
il an den Kontakten 17 und ig unterbrochen ist. Da ferner die Spule 38 des Relais
i8 über den Kontakt i2 und den Widerstand 36 an der Netzspannung liegt, so wird
der Kontakt 17 erst geschlossen, sobald diese Spannung durch Sinken der Netzbelastung
sich auf einen bestimmten Wert erhöht hat. Sobald aber die Belastung des Netzes
i, 2 so weit gesunken ist, daß das Relais 18 anspricht und der Kontakt 17 geschlossen
ist, wird die Spule 37 des Stromwächters 2o ebenfalls über den Widerstand 36 an
die Netzspannung angelegt, so daß der Kontakt ig geschlossen wird und die Einschaltspule
li des Schalters lo in der oben angegebenen Weise erregt wird.
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Sind dagegen die Spannungsverhältnisse derart, daß das Wiedereinschaltrelais
abfällt und in seine Offenstellung zurückkehrt, so müssen zunächst die normalen
Spannungsverhältnisse wieder hergestellt werden, damit das Relais 16 die Wiedereinschaltstellung
einnehmen kann.
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Ist durch den Fehler nicht nur der Schalter lo, sondern auch der Schalter
g geöffnet, so daß die Spannung an den Leitungen 1, 2 unter einen bestimmten Wert
sinkt, so wird das Wiedereinschaltrelais ebenfalls abfallen. In diesem Falle wird,
sobald das Überstromrelais 13 seinen Kontakt 12 geschlossen hat, der Schalter lo
in derselben Weise und unter denselben Bedingungen wiedereingelegt, wie sie oben
beschrieben ist.