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Elektromagnetischer Starkstromrelaisschalter Die Erfindung betrifft
einen elektromagnetisch gesteuerten Starkstromschalter, der insbesondere dazu geeignet
und bestimmt ist, entfernt liegende Nutzstromzweige sicher ein-und auszuschalten
und der selbst häufig in einem ferngesteuerten Stromverbraucherzweig liegt, um seinerseits
weiter Zweige einzuschalten.
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Diese Aufgabe kommt häufig bei elektrischen Beleuchtungsanlagen vor
und erspart die Notwendigkeit, von der Zentrale zu allen Schaltern reichende Hilfsleistungen
zu führen.
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Von solchen Starkstromschaltern muß gefordert werden, daß nicht bloß
der den Nutzstrom steuernde große Schalter kräftig und exakt schließt und öffnet,
sondern auch der ihm vorgeordnete Relaisschalter. Letzterer darf insbesondere durch
Erschütterungen, auch durch die Erschütterungen, die das Arbeiten des anderen, großen
Schalters mit sich bringt, nicht zu unsicherem oder unterbrochenem Stromschluß veranlaßt
werden, weil sonst Fehlschaltungen zustande kommen und Funkenbildung und Schmoren
an den Kontakten eintreten.
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Daher ist der Relaisschalter gemäß der Erfindung in neuer Weise ausgebildet
worden. Vom Magnetanker wird nämlich ein Hebel gesteuert, der mittels einer Rolle
über einen wagebalkenartigen, in jeder Endstellung Schaltungen bewirkenden Doppelhebel
läuft, an beiden Enden dieses Hebels gegen je einen Anschlag stößt, der seine Bewegung
begrenzt, und dabei durch Eintreten in Rasten des Doppelhebels seine und des Doppelhebels
Einstellung in beiden Endstellungen sichert.
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Auf diese Weise ist der Schalter in seinen Endstellungen durch starre
Hubbegrenzungen und Rasten so sicher, daß die vorkommenden mechanischen Erschütterungen
und auch die bei Wechselstromrelais unvermeidlichen Schwankungen den einmal hergestellten
Stromschluß nicht beeinträchtigen können.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den beiliegenden
Zeichnungen schematisch dargestellt.
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Abb. r zeigt einen Relaisschalter ohne Starkstromschalter allein in
Vorderansicht im Ruhezustand.
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Abb.2 zeigt den unteren Teil desselben Schalters "in der anderen Endstellung.
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Abb. 3 zeigt in derselben Darstellungsweise eine Mittelstellung.
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Abb. 4 zeigt in einem Schaltschema die Anordnung mehrerer ferngesteuerter
Nutzstromschalter in relaisartig hintereinander einzuschaltenden oder abzuschaltenden
Nutzstromzweigen.
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Abb. 5 zeigt ausführlicher das Schaltschema eines solchen Schalters
für sich.
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Abb.6 ist eine weitere Ausführungsform der Schaltung eines solchen
Schalters.
Die Stromzweige I, II, III, welche beispielsweise der
Straßenbeleuchtung dienen, sollen zu bestimmten Zeiten ein- bzw. ausgeschaltet werden.
Der dem Elektrizitätswerk oder der Zentrale oder Unterstation zunächst liegende
Stromzweig I wird mittels eines gewöhnlichen Starkstromschalters S1 geschlossen
bzw. geöffnet. An einer Stelle des StromzweigesII, wo dieser dem StromzweigI räumlich
nahe kommt, befindet sich nun ein elektromagnetisch gesteuerter Schalter S, der
auf denStromschluß bzw. dieStromunterbrechung im Stromzweig I anspricht und den
Zweig II schließt bzw. öffnet. Ein weiterer elektromagnetisch gesteuerter Schalter
S beherrscht ebenso einen dritten Stromzweig III und spricht auf Stromschluß bzw.
-unterbrechung im Stromzweig II an.
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jeder der Schalter S besteht aus der eigentlichen Starkstromschließ-
und -unterbrechungseinrichtung, die in den Abb. 5 und 6 der Übersichtlichkeit wegen
als einfacher Hebelschalter a gezeichnet ist, zwei Solenoidspulen b und e, vorn
denen die ,erstere die Einfschaltung, die letztere die Ausschaltung des Schalters
a veranlaßt, einem Relais R, mittels welches die Spulen b und c wechselweise eingeschaltet
werden, sowie einer auf die Umschaltung ansprechenden Schalteinrichtung zwischen
den Spulen b und c und dem Relais R, die den Zweck hat, nach dem Einschalten der
Spule b die Spule c zur Einschaltung bereitzustellen und umgekehrt.
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Die Solenoidspule d des Relais R ist an den vorgeordneten Stromzweig,
beispielsweise I, angeschlossen, so daß, sie stromdurchflossen wird, wenn jener
Stromzweig I Strom erhält. Dann wird entgegen der Wirkung einer Feder e der Schalter
f des Relais, der an einem Pol des Stromzweiges II liegt, umgelegt, so daß über
eine Leitung g und eine Kontaktbrücke h die mit dem anderen Pol des Stromzweiges
II verbundene Einschaltspule b des Schalters a Strom erhält.
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Zugleich mit dem Einlegen des Schalters a wird die Unterbrechungsstelle
in der Leitung g durch Abheben der Kontaktbrücke h geöffnet und dafür mittels einer
Kontaktbrücke i. eine Unterbrechungsstelle in der Leitung h zur Solenoidspule c
geschlossen; wenn also später die Spule d stromlos wird und der Relaisschalter f
unter der Wirkung der Feder e oder auch unter der Wirkung des Gewichtes des Solenoidkernes
in die ursprüngliche (in Abb. 5 und Abb. i gezeichnete) Stellung zurückkehrt, wird
hierdurch die Spule c unter Strom gesetzt, der Schalter a geöffnet und die Kontaktbrücke
i abgehoben.
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Bei der aus den Abb. i bis g ersichtlichen Ausbildung des Relaisschalters
f sind zwei Kontaktfedern f1 und f2 vorgesehen, die Kontaktfedern g1 bzw. h2 an
den Leitungen g bzw. h zugeordnet sind und mit diesen wechselweise mitt"ls eines
um den Zapfen in schwingenden wagebalkenartigen Doppelhebels n in Berührung gebracht
werden.
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Der um Zapfen o schwingbare Relaisschalterhebel p, der vom Solenoidkern
q mit Spielraum mitgenommen wird, trägt an seinem äußeren Ende eine Roller, die
auf einer geeignet gekrümmten Bahn des Doppelhebels -»a läuft. Diese Bahn ist begrenzt
durch hornartige Vorsprünge s, die in jeder der beiden Endstellungen der Rolle r
und damit dem Hebel p als starrer Anschlag dienen. Für jede der beiden Endstellungen
befindet sich ferner am Doppelhebel n als Rast für die Roller in der für
sie vorgesehenen Laufbahn je eine Einsenkung t.
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Sowohl die Endanschläge als auch die Endrasten dienen einer sicheren
Ausführung der Schaltbewegung und einer genügenden Festlegung des Schalters, um
mechanische Erschütterungen oder durch Wechselstrom veranlaßte Schwingungen unschädlich
zumachen.
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Um beim Relaisschalter ein möglichst gutes Anzugsmoment zu erreichen,
ist sein Solenoid mit zwei Spulen, einer Hauptstromspule dl und einer Nebenschlußspule
d2, ausgestattet. Die N ebenschlußspule d2 ist dauernd und mittels eines in der
Ruhelage geschlossenen Schalters u, außerdem die Hauptstromspule dl an den Stromzweig
I angeschlossen, durch dessen Stromschluß und Unterbrechung Schalter a gesteuert
wird. Der Schalter u wird mittels des Hebels p, wenn er durch den Solenoidkern q
in seine obere Grenzstellung bewegt wird, geöffnet, so daß von nun an die Hauptstromspule
dl abgeschaltet ist und nur noch die N ebenschlußspule d2 eingeschaltet bleibt.
Zum Ansprechen des Relais steht somit ein wesentlich größerer Magnetisierungsstrom
zur Verfügung als zu der Dauererregung des Solenoids, bei welcher keinerlei mechanische
Widerstände zu überwinden sind.
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Die bauliche Ausbildung der einzelnen Schalter- und Relaisteile kann
innerhalb des Rahmens der Erfindung in verschiedener Weise gewählt werden. Statt
Solenoide können durchweg Elektromagnete verwendet werden. Auch die Stromschlußeinrichtüngen
und deren Bewegungseinrichtungen können nach dem Vorbild anderer Schalter ausgeführt
werden.