DE448511C - Selbsttaetige Wiedereinschaltvorrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 20. AUGUST 1927

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 448511
KLASSE 21 c GRUPPE 68

A 4606g VIII/21C³ Tag der Bekanntmachung iiber die Erteilung des Patents: 28. Juli 1927.

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin. Selbsttätige Wiedereinschaltvorrichtung.

Zusatz zum Patent 426 299.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. Oktober 1925 ab. Das Hauptpatent hat^angefangen am 7. März 1924.

Die Priorität der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 3. Oktober 1924

ist in Anspruch genommen.

In dem Patent '426 299 ist eine selbsttätige Wiedereinschaltvorrichtuttig unter Schutz gestellt, bei welcher die Größe eines parallel zu den Schalterkontakten liegenden induktions-

daß von der Kuirzschluß'belastung oder der normalen Belastung des Netzes abhängige Stromstöße erzeugt werden. Hierbei wird der Schalter wieder eingelegt, wenn die Strom-

5 freien Prüfimgswiderstandes geändert wird, so 1 stoße bei Kurzschlußfreiheit unterhalb eines 10

bestimmten Wertes bleiben. Die Wirkungsweise des im Hauptpatent angegebenen Aus· iührungsbeispieles hängt nun in hohem Maß ι von der genauen Wirkung des die Stromstößi erzeugenden Relais und des· die Stromstöße messenden Relais ab. Denn es ist notwendig, daß das die Stromstöße messende Relais in der Zwischenzeit anspricht, die während der Bewegung des die Stromstöße erzeugenden ίο Relais zwischen der Erzeugung dieser Stromstöße und dem Schließen der am gleichen Relais angeordneten, im Stromkreis der Einschaltspule liegenden Hilfskontakte vergeht. Diese Zeit kann aber naturgemäß nur äußerst Idein sein. Außerdem ist bei der Schaltung des Hauptpatents ein Einschalten des Hauptschalters auch beim Bestehen, eines Kurzschlusses möglich, wenn entweder das die Stromstöße erzeugende Relais oder das mit diesem zusammenarbeitende Zeitrelais kleben bleibt. Um die hierdurch bedingten Schwierigkeiten in der Wirkung der Wiedereinschaltvorrichtung zu beseitigen, wird gemäß der Erfindung das die Stromstöße messende Relais in seiner Ofienstellung mechanisch, beispielsweise durch eine Klinkvorrichtung, festgehalten, bis das die Stromstöße erzeugende Relais und das mit diesem zusammenarbeitende Zeitrelais wieder abgefallen sind. Außerdem wird ein zweites Zeitrelais vorgesehen, das gleichzeitig mit dem die Stromstöße erzeugenden Relais erregt wird und das nach seinem Ablauf die Wiedereinschaltung des Hauptschalters bewirkt, so daß die notwendige Zeitverzögerung zwischen dem Ansprechen des die Stromstöße erzeugenden Relais und der Einschaltung des Hauptschalters sichergestellt ist.

Es mag noch bemerkt werden, daß der *o Gegenstand des Hauptpatents und der Gegenstand der Erfindung nicht nur dann angewandt werden können, wenn der dauernd parallel zu den Schalterkontakten Hegende Widerstand einen endlichen Wert besitzt, sondern auch dann, wenn dieser Widerstand unendlich wird, also ganz fortfällt. Für den letzten Fall ist unter der Annahme, daß das Verbrauchsnetz nur von einer Stelle aus gespeist wird^ in der Abb. ι der vorliegenden Erfindung ein Ausführuiigsbeispiel, für den ersten Fall, der auch im Hauptpatent angenommen ist, in Abb. 2 der vorliegenden Erfindung unter der Voraussetzung, daß die Verbrauchsleitung von mehreren Stellen aus gespeist wird, ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt.

ι stellt die von den Sammelschienen eines Strumerzeugers 4 kommende Leitung dar; ist die Speiseleitung eines Veirbraueherstromkreises,. dessen Rückleitung als durch die Erde gehend angenommen ist. Der Schalter 3, der die beiden Leitungen 1 und 2 miteinander verbindet, ist als sogenannter Schnellschalter mit einer Einschaltspule 25 und einer Haltespule 18 ausgebildet. Der Schnellschalter besitzt zweckmäßig eine bereits bekannte Form, bei der durch Erregung der Einschaltspule 25 und gleichzeitige Erregung der Haltespuie 18 der Schalthebel in eine Zwischenstellung (Wiedereinschaltstellung) und erst durch Wiederaberregung der Einschaltspule in seine Schließstellung gebracht wird. Eine derartige Ausbildung des Schalters hat insbesondere den Vorteil, daß" auch die die Einschaltung herbeiführenden Relais in ihre Ruhelage zurückkehren müssen, wenn der Schalter eingelegt wenden soll, so daß eine weitere Sicherheit dagegen geschaffen ist, daß die Relais ordnungswidrig arbeiten. Parallel zu den Kontakten des Schalters 1 liegt ein Hilfsstromkreis, in welchem die Primärwicklung 26 eines Transformators 8,. eine Strombegrenziungsvorrichtiung 9, insbesondere ein induktionsfreier Widerstand, und der Kontakt 51 eines Relais 12 eingeschaltet sind. Ein Prüf relais 7 ist mittels der Sekundärwicklung 27 des Transformators 8 induktiv mit dem Hilfsstromkreis verbunden. Das Relais 7 ist mit einer Klinkvorrichtung 52 verbunden, die das Relais in seiner Offenstellung festhält und die durch Erregung des Elektromagneten 53 wieder gelöst werden kann. Die Spule des Relais 12 ist über Hilfskontakte 56 am Schalter 3 und die Kontakte 54 eines Zeitrelais 55 geführt, die nur bei offenem Schalter 3 geschlossen sein können. Außerdem ist noch ein besonderes Zeitrelais 57 vorgesehen, das gleichzeitig mit dem Relais 12 erregt wird, aber seine Kontakte 69 erst nach einer bestimmten Zeit schließt.

Wenn der Schalter 3 infolge einer Überlast abgeschaltet hat, nehmen sämtliche Relais die in der Zeichnung dargestellte Stellung ein. Der Schalter 3 wird dann auf folgende Weise selbsttätig wieder eingeschaltet: Über den Hilfskontakt 61 des Relais 12 sowie über den bei offenem Schalter 3 geschlossenen Hilfskontakt 59 und den Kontakt 65 des Relais 7 ist die Spule des Zeitrelais 55 'erregt. Nach einer bestimmten Zeit schließt das Relais 5 5 seine Kontakte 54 und 68 und öffnet seinen Kontakt 62. Durch das Schließen des Kontaktes 68 wird der Kontakt 61 am Relais 12 umgangen, so daß sich das Relais 55 selbst hält, auch wenn der Kontakt 61 geöffnet wird. Durch das Schließen der Kontakte 54 wird sowohl das Zeitrelais 57 als auch das Prüfrelais 12 erregt, wobei der Stromkreis des letzteren über die Kontakte 56 und den Widerstand 67 geschlossen ist. Das Relais 12 spricht-sofort an und legt den Widerstand 9 parallel zu den offenen Kontakten des Schalters 3. Dadurch wird ein von den Belastungsverhältnissen des Netzes abhängiger Stromstoß erzeugt, der,

wie im Hauptpatent bereits ausführlich auseinandergesetzt ist, vom Wechselstromwiderstand des Netzes, insbesondere seiner Induktanz, abhängig ist und in der ebenfalls aus dem Hauptpatent bekannten Weise auf das Wiedereinschaltrelais 7 durch den Transformator 8 übertragen wird. Übersteigt der Stromstoß eine bestimmte Größe, liegt also ein Kurzschluß der Leitung vor, so wird das Wiedereinschaltrelais 7 ansprechen, seine Kontakte 64 und 65 öffnen und sich mittels der Klinkvorrichtung 52 in seiner Oftenstellung verriegeln. Durch das Öffnen der Kontakte 65 wird die Spule des Zeitrelais 55 aberregt, 3.5 und das Relais kehrt sofort in die gezeichnete Stellung zurück, in welcher die Stromkreise der Relais 57 und 12 geöffnet sind, so daß auch diese in die gezeichnete Lage zurückkehren. Durch das Schließen der Kontakte 62 und 61 wird nunmehr die Auslösespule 53 für die Klinke des Wiedereinschaltrelais 7 erregt, so daß auch dieses in die gezeichnete Stellung zurückkehrt.

Nunmehr beginnt das bisher beschriebene Spiel von neuem und wird sich, wenn der Kurzschluß nach dem Schließen des Relais 12 immer noch vorhanden ist, auch in derselben Weise abspielen wie bisher.

Wenn jedoch der Kurzschluß inzwischen behoben ist, wird der durch Schließen des Kontakts 51 erzeugte und auf das Wiedereinschaltrelais 7 durch den Transformator 8 übertragene Stromstoß nicht ausreichen, um das Relais 7 zum Ansprechen zu bringen. Infolgedessen bleibt auch das Relais 57 genügend lange erregt, um seine Kontakte 69 schließen zu können. Dadurch wird die Erregung der Haltespule 18 am Schalters verstärkt, denn in den Erregerstrom derselben, der über die Kontakte 61 bzw. 68 und den Widerstand 60 verläuft, wird nunmehr die Wicklung des Relais 74 über die Kontakte 69 und 70¹ parallel zum Widerstand 60 geschaltet. Durch die Erregung des Relais 74 wird auch über seine Kontakte 75 die Einschaltspule 25 des Schalters 3 erregt. Dadurch wird der Schalter 3 in seine Wiedereinschaltstellung gebracht, in welcher die Hauptkontakte noch geöffnet sind, aber die Hilfskontakte 56 und 59 geöffnet, die Hilfskontakte 58 und 76 geschlossen sind. Durch das öffnen der Kontakte 59 wird das Zeitrelais 55 aberregt. Durch das Öffnen der Kontakte 56 und das Schließen der Kontakte 58 wird die Wicklung des Relais 12 derart umgeschaltet, daß sie trotz Öffnens der Kontakte 54 durch die an den Enden des Widerstandes 9 bestehende Spannungsdifferenz erregt bleibt und infolgedessen das Relais 12 so lange geschlossen hält, bis die Hauptkontakte des Schalters 3 geschlossen sind und somit diese Spannungsdifferenz verschwunden j ist. Durch das Schließen der Kontakte 76 j wird die Erregung der Haltespule 18 weiter verstärkt, da nunmehr die Spule über die Kontakte 68 und 7 6 direkt an die Spannung der Stromquelle 4 angeschlossen ist. Gleichzeitig werden infolge der Aberregung des Relais 55 auch die Relais 57 und 74 abfallen, so daß auch die Spule 25 aberregt wird. Der Schalter 3 wird infolgedessen aus der Wiedereinschaltstellung in die Schließstellung übergehen, so daß die Leitungen 1 und 2 direkt miteinander verbunden sind und auch das Relais 12 abfällt; dadurch werden auch die Kontakte 70 geöffnet. Infolgedessen wird auch der Kurzschluß des Widerstandes 60 aufgehoben und die Erregung der Haltespule 18 wieder herabgesetzt.

Die beschriebene Schaltung hat außer den bereits angegebenen Vorteilen noch den weiteren Vorzug, daß die Erregung der Haltespule 18 verstärkt wird, wenn der Schalter 3 geschlossen werden soE, und auf den für das Festhalten erforderlichen Wert vermindert wird, nachdem das Schließen des Schalters vollendet ist.

Die Ausführung nach Abb. 2 stimmt im wesentlichen mit derjenigen nach Abb. 1 überein. Sie unterscheidet sich, abgesehen von einigen geringfügigen Änderungen in der Schaltung der einzelnen Relais, die auf Grund der bisherigen Beschreibung ohne nähere Erläuterung verständlich sind, nur dadurch, daß das Verbrauchernetz 2 außer von der Maschine 4 noch von einer anderen Maschine 80 gespeist wird und daß zu den Kontakten des Schalters 3 dauernd ein Widerstand 81 parallel liegt, der aber für das Wesen der Schaltung ohne Bedeutung ist. Bei zweiseitigjer Speisung kann es in einzelnen Fällen zweckmäßig sein, die Wiedereins chaltvor richtung auch dann in Tätigkeit ziu setzen, wenn die Maschine 4 abgeschaltet, aber die Leitung 2 durch die Maschine 80 erregt ist und die Belastungsverhältnisse eines an die Leitung 1 an- geschlossenen Netzes ein gefahrloses Schließen des Schalters 3 zulassen. Beim Abschalten der Stromquelle 4 fällt nämlich der Schalter 3 heraus, wenn auch die Maschine 80. abgeschaltet ist, denn dann ist die Haltewicklung 18 unerregt und kann den Schalters nicht mehr in seiner Schließstellung halten. Wenn dann die Maschine 80 aber eingeschaltet wird und in der Leitung 1 noch andere, nicht gezeichnete Systeme hängen, ist es zweckmäßig, den Schalter 3 von dem Netz 2 aus wieder einschalten zu können. Zu diesem Zwecke ist ein polarisiertes Relais 82 und. ein Zwischenrelais 84 vorgesehen. Das Relais 82 besitzt einen drehbar gelagerten Anker 83 mit einem Kontakt 89, der mit dem Gegenkontakt 90 in Berührung kommen kann und auf diese Weise

das Relais 84 zum Ansprechen bringt. Das Relais 82 besitzt eine Arbeitswicklung· 85, die auf dem Anker 83 angebracht ist und. welche in Abhängigkeit von der Spannungsdifferenz zwischen, den Leitern 1 und 2 erregt ist. 86 ist • eine zweite Wicklung, die das Magnetgestell 88 des Relais erregt und welche an die Spannung des Netzes 2 angeschlossen ist. Das Relais 82 ist derart polarisiert, daß die Kontakte 89 und 90 zur Berührung kommen, wenn die Spannung des Leitungssystems 2 die Spannung des Leitungssystems 1 um ein bestimmtes Maß übersteigt. Dadurch wird das Relais 84 erregt und verbindet die Leitung 93, welche sämtlichen Relais den Steuerstrom zuführt, über die Kontakte 92 mit 'dem Leitungssystem 2, während sie vorher über die Kontakte 91 mit dem Leitungssystem 1 verbunden war. Infolgedessen wird die Wiedereinschaltvorrichtung in genau der gleichen Weise wirken, wie dies vorher bei der Einrichtung nach Abb. ι beschrieben ist. Das Relais 82 wird dann, seine Stellung auch beibehalten, wenn der Schalter 3 geschlossen hat, und wird erst dann in die gezeichnete Stellung zurückkehren, wenn nach Öffnen des Schalters 3 das System 1 eine höhere Spannung hat als das System 2.

Es kann auch zweckmäßig sein, das polarisierte Relais derart zu schalten, daß es ein Schließen des Schalters 3 nur dann ermöglich^ wenn die Spannung der Maschine 4 höher ist als diejenige des Leitungssystems 2. Durch -eine derartige bereits vorgeschlagene Schaltung des Relais 82 kann verhindert wer-, den, daß beim Einschalten des Schalters 3 die Maschine 4 als Motor läuft.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Selbsttätige Wiedereinschaltvorrichtung nach Patent 426 299, dadurch gekennzeichnet, daß das die Stromstöße messende Relais (7) mit einer mechanischen, in der Offenstellung wirksamen Festhaltevorrichtung versehen ist, die elektromagnetisch gelöst wird, wenn das die Stromstöße erzeugende Relais (12) und das mit diesem zusammenarbeitende Zeitrelais (55) wieder abgefallen sind, und daß ferner ein zweites Zeitrelais (57) vorgesehen ist, das gleichzeitig mit dem die Stromstöße erzeugenden Relais (12) erregt wird und das nach seinem Ablauf die Wiedereinschaltung des Hauptschalters (3) bewirkt.
2. 2. Selbsttätige Wiedereinschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptschalter eine an sich bekannte Steuereinrichtung besitzt, 'die den Schalter bei Erregung der 'Einschaltspule in eine Zwischenstellung '(Wiedereinschaltstellung) und bei Aberregung der Einschaltspule in die Schließstellung bringt, und außerdem Hilfskontakte besitzt, welche selbsttätig in der Wiedereüischaltstellung und in der Schließstellung die Einschaltspule stromlos machen.
3. 3. Selbsttätige Wiedereinschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltspule (25) oder ein die Einschaltspule steuerndes Zwischenrelais (74) parallel zu einem in Reihe mit der Haltespule des Schalters liegenden Widerstand geschaltet ist und sowohl dieser Widerstand als auch die Spulen der genannten Relais (25 bzw. 74) durch einen in der Wiedereinschaltstellung des Hauptschalters geschlossenen Hilfskontakt kurzgeschlossen sind. Dieser Kurzschluß wird nach der Aberregung der Einschaltspule und nach Schließen des Hauptschalters wieder aufgehoben.
4. 4. Selbsttätige Wiedereinschaltvorrich- 85· tung nach den Ansprüchen 1 Ms 3 für Leitungssysteme, die von mehreren Stellen aus gespeist werden, dadurch gekennzeichnet; daß in der gemeinsamen S teuer stromzuleitung sämtlicher- Relais von einem po- go larisierten Relais gesteuerte Kontakte liegen, welche die Steuerstromzuleitung entweder an das eine oder das andere der zusammenzuschaltenden Leitungssysteme je nach deren Spannungsverhältnissen anschließen.
5. 5. Selbsttätige Wiedereinschaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 für Leitungssysteme, die von mehreren Stellen aus gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß in der gemeinsamen Steuerstromzuleitung sämtlicher Relais von einem polarisierten Relais gesteuerte Kontakte liegen, welche ein Zusammenschalten nur dann ermögEchen, wenn die zu dem Verbrauchernetz zuzuschaltende Stromquelle eine höhere Spannung besitzt als das Verbrauchernetz.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.