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Einrichtung zum Betriebe von Kraftwerken. Es ist bereits vorgeschlagen
worden, beim Betriebe von Kraftwerken mit mehreren Einheiten (Transformatoren, llaschinensä
tzen o. dgl.) diese dem Bedarf entsprechend selbsttätig zu- und abzuschalten durch
Vorrichtungen, die die mittlere Belastung des Betriebes messen. Ferner kann ein
Umschalter zwischen den Vorrichtungen und den Steuermitteln der Einheiten angeordnet
werden, der ermöglicht, die Grundbelastung des Kraftwerkes abwechselnd einer der
Betriebseinheiten aufzuerlegen. Derartige Einrichtungen kommen in erster Linie für
solche Kraftwerke in Betracht, in denen keine oder nur eine beschränkte Wartung
vorhanden ist. Es kann nun zu erheblichen Störungen führen, wenn eine beschädigte
Einheit wieder und wieder eingeschaltet wird und jedesmal nach dem Einschalten der
zugehörige selbsttätige Höchststromschalter die Einheit von neuem aus dem Betrieb
herausnimmt.
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Zur Vermeidung derartiger Störungen wird erfindungsgemäß der angegebene
Umschalter gleichfalls verwendet. Er arbeitet hierzu in Verbindung mit einem Zähler,
der ihn bei wiederholtem Ansprechen des Höchststromschalters einer Einheit innerhalb
eines bestimmten Zeitraumes derart steuert, claß die zu dem Höchststromschalter
gehörende Einheit an das Ende der Reihenfolge der Einheiten heim Einschalten gelegt
wir-l. Diese Steuerung kann z. B. in der Weise geschehen, daß dem die Umschaltwalze
drehenden Motor der Strom über einen Schleifring auf der Umschaltwalze zugeführt
wird, der eine Unterbrechung entsprechend der gewünschten Lage der Umschaltwalze
besitzt und infolgedessen dort den Strom des Steuermotors unterbricht.
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In der Zeichnung ist eine Reihe von Ausführungsbeispielen der neuen
Einrichtung dargestellt.
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In Abb. i ist i ein von dem Laufwerk 2 angetriebenes Zahnrad. Ihm
gegenüber sitzt auf einer schwingend gelagerten Welle 3 ein Zahnrad 4. Federn 5
und 6 sichern die gezeichnete Ruhelage der Welle. Elektromagnete 7 können eine Bewegung
der Welle 3 nach rechts bewirken, so daß das Zahnrad 4. mit clem Zahnrad i gekuppelt
wird.
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9 ist der selbsttätige Höchststromschalter mit der Auslösespule i
o, deren zugehöriger Kern i i in der Auslösestellung die Kontakte 12 überbrückt.
Von diesen Kontakten ist der eine an die Klemme 13 der Steuer stromquelle 14 angeschlossen;
von dem anderen führt die Leitung 15 zu dem Schalter 16, von dem die Leitung 17
zu dem ersten Elektromagneten 7, die Leitung i S weiter zu dem zweiten Elektromagneten
7 und die Leitung ig zu der freien Klemme 2o der Steuerstromquelle1.l zurückführt.
Von der Leitung 15 geht @lie Leitung 21 zu dem Schalter 22, von dort die Leitung
23 zum Schalter 2.1. des Zählelementes I und vom Schalter 24 weiter die Leitung
25 zum Elektromagneten 26 und zur Leitung i g. Der Elektromagnet 26 steuert entgegen
einer Feder 27 den Hebel 2,9, an dessen Ende ein Haken 29 mit einer Nase 30 gelagert
ist. Dieser gegenüber sitzt auf der Welle 3 der Auslösearm 31. Zum Zählelement I
gehört schließlich noch der Schalter 32.
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Von derartigen Zählelementen sind noch zwei weitere II, III vorhanden.
Von dem Schalter 32 des letzten Zählelementes führt eine Leitung 33 zu dem Elektromagnet°_n
34, der entgegen der Feder 35 den Hebel 36 steuert. Dieser Hebel trägt gleichfalls
eine Klinke 29 mit Nase 30 und ferner einen
Sperrhebel 37,
der entgegen dem Gewicht 38 einen Schalthebel 39 in der unteren Lage festhält, in
der die Kontakte 40 für das Schließen des Schalters 39 überbrückt sind. Auf der
anderen Seite des Schalthebels liegen die Kontakte 41 zum Steuern des Umschalters
46.
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Bei 42 ist schließlich noch eine Klinke .13
mit einer Nase 44
gelagert, um die ausgeschwenkte Welle 3 in der Kupplungslage der Zahnräder -. und
r festzuhalten. Der Klinke 4.3 gegenüber sitzt auf der Welle 3 der Auslösearm 45.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Steigt der von der zugehörigen Einheit
über den Schalter 9 gelieferte Strom über ein gewisses Maß an, so zieht die Spule
i o den Kern i i nach oben, löst hierdurch den Schalthebel 9 aus und überbrückt
gleichzeitig die Kontakte 12. Infolgedessen fließt aus der Steuerstroniquelle 14
ein Strom über Klemme 13, Schalter 12, Leitung 15, Schalter 16, Leitung 17, erster
Elektromagnet ; , Leitung 18, zweiter Elektromagnet 7, Leitung i9, Klemme 2c zur
Steuerstromquelle 14 zurück. Die Elektromagnete 7 schwingen die Welle 3 nach rechts
aus, Zahnrad 4. wird mit dem Zahnrad i gekuppelt und die Welle 3 in dieser Lage
durch Einklinken des Haltens 43 festgehalten. Ferner wird der Schalter 16 geöffnet
und der Schalter 22 geschlossen. Das Laufwerk 2 dreht jetzt das Zahnrad 4. und die
Welle 3 in der Pfeilrichtung.
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Die Bewegung der Welle ist nun so bemessen, daß beispielsweise nach
15 Minuten der Auslösearm 45 die Vase 44 und die Klinke 43 anhebt und daß alsdann
sämtliche Teile wieder in die Anfangslage zurückkehren. Schalter 9 möge ein selbsttätiger
Einschalter sein, der sich nach dem Auslösen wieder einlegt.
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Erfolgt kurz nach der ersten Auslösung des Schalters 9, infolge deren
die Teile die bereits geschilderten Bewegungen ausgeführt haben, eine zweite Aus1östing,
so wird wieder der Schalter 12 geschlossen und es fließt von der Stetierstromquelle
14 ein Strom über Klennne 13, Schalter 12, Leitung 15, Leitung 21, Schalter
22, Leitung 23, Schalter 2-l, Leitung 25, Elektromagnet 26, Leitung io, Klemme 2o
zur Steuerstromquelle r4 zurück. Der Elektromagnet 26 zieht den Hebel 28 an, Klinke
29 legt sich über die Welle 3, ijffnet rlen Schalter 24 und schließt den Schalter
3=a. Eine dritte und vierte Auslösung des Höchststroinatisschalters 9 haben zur
Folge, daß in derselben Weise die Teile der Zeitelemente Il und III arbeiten. Folgt
noch eine Ausl%')sung, so wird schließlich über den Schalter 32 der -Plektromagnet
34 erregt, der Hegel 3(i wird angezogen, der Arm 37 gibt das Gewicht 38 frei. Der
Hebel 39 wird nach oben bewegt, überbrückt die Kontakte 41 und schließt hierdurch
einen Strom für den Steuermotor des Umschalters 46. Nach der eingestellten Zeit
von 15 Minuten heben die Auslösearme 31 bzw. 45 die Klinken 29 bzw. 43 an und samtliche
Teile gehen wieder in die Ruhelage zurück.
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Das Zurückgehen in die Ruhelage sämtlicher Teile wäre auch dann erfolgt,
wenn innerhalb der 15 Minuten nicht die fünfte Auslösung des Schalters 9 stattgefunden
hätte.
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In Abb. 2 ist 5o die Welle des Hauptschalters selbst oder eine mit
ihr zwangläufig gekuppelte Welle. Auf - die Welle 5o ist die Kurbel Si mit der drehbar
an ihr gelagerten Klinke 52 aufgekeilt. Zum Eingritt mit der Klinke ist auf der
Welle 5o drehbar das nur an einem Teil des Umfanges mit Zähnen besetzte Sperrad
53 mit der Kontaktscheibe 54 gelagert, die eine Feder 55 entgegen einem (nicht gezeichneten)
Hemmwerk zu drehen sucht. Die Kontaktscheibe 54 trägt die Kontaktbahnen 56 und 57,
gegen die sich die Kontaktfinger 58, 58 und 59, 59 legen. Die Klinke 52 trägt einen
Schwanz 6o, mit dessen Hilfe ein fester Anschlag 61 die Klinke 52 ausheben kann.
Schließlich ist noch im Raum fest die Klinke 62 dem Sperrade 53 gegenüber gelagert.
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Die Wirkungsweise ist nun folgende: Bei der Ausschaltbewegung des
Hauptschalters schiebt die Klinke 52 das Sperrad 53 um etwa zwei Zähne vorwärts
und spannt dadurch die Feder 55 um ein entsprechendes Maß. Wird der Hauptschalter
durch Drehung der Welle 5o entgegen dem Sinne des Uhrzeigers eingelegt, so stößt
der Schwanz 6o gegen den Anschlag 61 und die Sperrklinke 52 gibt das Zahnrad 53
frei. Die Feder 55 dreht nun das Sperrad 53 entgegen dem Hemmwerk, und die Winkelgeschwindigkeit
des Sperrades möge etwa i Minute für eine Zahnteilung betragen. Bleibt also der
Hauptschalter mindestens 2 'Minuten geschlossen, so wird das Sperrad seine Nullage
wieder erreichen. Folgen jedoch in kurzer Zeit mehrere Ausschaltungen aufeinander,
so wird (las Sperrad 53 stückweise «-eiter im Sinne des Uhrzeigers gedreht, bis
schließlich eine Z alinlücke unter die Klinke 62 gelangt, so daß diese einschnappen
und das Sperrad festhalten kann. In dieser Lage hat die Kontaktbahn 56 die Verbindung
zwischen den Kontaktfingern 58, 58 und damit den Einschaltstromkreis des Hauptschalters
unterbrochen. Die Wiedereinschaltung ist also gesperrt. Andererseits hat die Kontaktbahn
57 eine Verbindung zwischen den Kontaktfingern 59,
59 hergestellt
und hierdurch den Antrieb des Umschalters angestellt.
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2\ur nach dem Ausheben der Klinke 62 von Hand kann die Einrichtung
wieder in die Bereitschaftslage zurückgehen. Bei dieser Anordnung ist daher die
zu dem Hauptschalter gehörende Einheit auch außer Betrieb gesetzt, und der Wärter
wird bei seinem Überw achungsgang durch die Lage der Schaltvorrichtung aufmerksam
gemacht und veranlaßt, den Ursachen des h.@ufigen Auslösens des Ausschalters nachzugehen.
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Die Ausführungsform Abb. 3 zeigt ein auf der Uhrwelle 5o aufgekeiltes
Sperrad 65. Lose auf der Uhrwelle sitzt die Kontaktscheibe 66 mit den Kontaktbahnen
56 und 57 und der Sperrklinke 69. Eine Feder 70 sucht die Kontaktscheibe 66 in die
Nullage zu ziehen, bei deren Erreichen die Sperrklinke 69 durch den Anschlag
71 in das Sperrad eingelegt wird.
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An zwei Stellen sind dem Umfang der Kontaktscheibe 66 gegenüber
Elektromagnete 72, 73 angeordnet, deren Anker 7.4, 75 in abgefallenem Zustande
die Klinke 69 aus dem Sperrade 65 ausklinken, während sie im angezogenen Zustande
die Klinke 69 nicht beeinflussen. Den Erregerstrom der Magnete 72# 73 liefert
eine Steuerstromquelle 76 jedesmal, wenn die Auslösespule ro des Höchststromschalters
anspricht. Beim ersten Ansprechen wird nur Elektromagnet 7,2 erregt, dessen
Anker den Stromkreis für den Elektromagneten 73 herstellt (in der Zeichnung dargestellter
Zustand. Das nächste Ansprechen der Auslösespule ro bewirkt dann auch ein Anziehen
des .Ankers 75. In der angezogenen Lage werden die Anker durch Klinken 77 festgehalten,
die beim Rückgang der Kontaktscheibe 66 durch den an ihr sitzenden Arm 78 ausgelöst
werden. Im Bereich der Kontaktbahnen 56 und 57 liegen die Kontaktfinger
59, 58 und 59, 59.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist nach dem Vorstehenden ohne weiteres
verständlich. Die Kontaktscheibe 66 wird immer aus der Nullage, wo die Kupplung
mit flem Sperrade 65 hergestellt wird, von dem Sperrad mitgenommen. Ist der Höchststromschalter
nicht in Tätigkeit getreten, so hebt der Anker 74 des Elektromagneten 72 die Klinke
69 aus, die Kontaktscheibe schnellt in die Ruhelage zurück, wird wieder gekuppelt
und `nieder mitgenommen. Erfolgt eine Auslösung, so kann die Klinke an dem Anker
74 vorbeigehen (dargestellter Zustand-). Erfolgt keine weitere Auslösung des Hauptschalters,
so bewirkt der Anker 7 5 des Elektromagneten 73 das Ausklinken, und (las Spiel wiel-lerholt
sich von neuem.
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Spricht innerhalb kurzer Zeit der Höchststromschalter mehrmals an,
so ziehen alle Elektromagnete ihre Anker an, und die Kontaktscheibe 66 gelangt schließlich
in eine Endlage, in der die Klinke 69 durch den An-, schlag 71 ausgehoben und die
Kontaktscheibe 66 selbst durch die Klinke 79 festgehalten wird, die sich hinter
den Arm 78 legt. In dieser Endlage ist der Einschaltstromkreis des Hauptschalters
unterbrochen und der Antrieb des Umschalters angestellt.
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Abb. q. zeigt wieder eine Anordnung, bei der auf der Uhrwelle 5o ein
Sperrad 65 aufgekeilt ist. 66 ist wieder eine Kontaktscheibe mit den Kontaktbahnen
56 und 57, den Sperrklinken 69 und 87 und der Rückstellfeder 7o. Ein Stift 8o an
der Konfaktscheibe 66 und ein fester Anschlag 81 sichern die Nullage. Auf die Klinken
69 und 87 wirken einlegend Elektromagnete 82, 88, deren Klemmen an Kontaktbahnen
83, 84. angeschlossen sind, gegen die sich die Kontaktfinger 85, 86 legen. Diese
Kontaktfinger werden aus der Steuerstromquelle 76 über Hilfskontakte an der Auslösespule
des Höchststromschalters gespeist: Zum Auslösen der Klinken 69, 87 dienen die um
den Umfan der Kontaktscheibe verteilten festen Anschläge 89 bis 92.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Solange der Höchststromschalter nicht
anspricht, nimmt die Kontaktscheibe die gezeichnete Lage ein. Erst wenn der Höchststromschalter
auslöst, legen die Elektromagnete 82, 88 die Klinken 69, 87 ein und stellen hierdurch
eine Kupplung zwischen der Welle 5o und der Kontaktscheibe 66 her. Die Kontaktscheibe
wird mitgenommen, und beim Vorübergehen an den festen Stiften 89 bis 92 findet eine
Entkupplung statt, sofern nicht i ein erneutes Auslösen des Hauptschalters auch
wieder eine Kupplung zur Folge hat. Die festen Anschläge sind derart angebracht,
daß die Klinken in einem gewissen Zeitabstatide nacheinander ausgelöst werden. Er-
i folgt daher innerhalb dieses Zeitabstandes <cieder ein Auslösen des Hauptschalters,
so wird auch die Kupplung von neuem wieder hergestellt, und die Kontaktscheike gelangt
schließlich in eine Endlage, in der wieder der i Einschaltstromkreis des Hauptschalters
unterbrochen und der Antrieb des Umschalters geschlossen wird.