DE533234C - Verfahren zum Schalten von Stromkreisen, insbesondere Hochspannungsstromkreisen - Google Patents

Description

Bei Hochspannungsschaltern (Ölschaltern) kommt es vor, daß der Schalter durch eine mechanische Störung des Schaltmechanismus entweder beim Einschalten auf den Vorkontakten stehenbleibt bzw. die Hauptkontakte nur lose berührt oder beim Ausschalten die Kontakte nicht genügend voneinander entfernt werden, so daß der Lichtbogen stehenbleibt. In beiden Fällen kommt es

ίο leicht zur Katastrophe.

Nun ist es seit langem bekannt, für jede zu unterbrechende Leitung (Phase) mehrere Kontaktstellen anzuordnen, die in Serie geschaltet sind und somit beim Ausschalten den Lichtbogen unterteilen, wodurch eine größere Gewähr für dessen Abreißen gegeben ist. Auch ist bekannt, diese Kontaktstellen nach dem Schließen des Schalters parallel zu schalten, um den Schalter höher belasten zu können. Auch das Parallelschalten zweier Schalter zu diesem Zweck ist bereits angewendet worden. Alle diese Maßnahmen beheben jedoch nicht die eingangs erwähnten Mängel. Um dies zu erreichen, ist zweierlei notwendig:

Erstens müssen die beiden Schalter oder Schaltelemente so unabhängig voneinander sein, daß bei einer Störung des einen der andere nicht in Mitleidenschaft gezogen wird.

Zweitens müssen die beiden Schalter oder Schaltelemente vor dem Einschalten parallel, vor dem Ausschalten hintereinandergeschaltet werden, damit beim Versagen eines Teilschalters der andere die Schaltfunktion allein übernehmen kann. Die Kombination dieser beiden Maßnahmen führt zu einer Anordnung, bei der die Wahrscheinlichkeit einer Fehlschaltung so verschwindend klein ist, daß man von einer Unmöglichkeit des Versagens sprechen kann. Das ist der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung.

Ihr zufolge werden also zwei oder mehrere Schalter (Leistungsschalter), deren jeder die volle Leistung ein- und ausschalten kann und die mechanisch völlig unabhängig voneinander sind, durch einen oder mehrere Hilfsschalter (Trennschalter) vor dem Ausschalten in Serie, vor dem Einschalten parallel geschaltet. Dabei muß die Umschaltung von Serie auf Parallel und umgekehrt so erfolgen, daß nicht schon durch den (oder die) Hilfsschalter ein Stromschluß bzw. eine Stromunterbrechung stattfindet.

In Fig. ι ist als Ausführungsbeispiel eine Anordnung mit zwei Leistungsschaltern c und d gezeichnet. Wie erkennbar, werden diese durch den Schalter e. hintereinander-, durch den Schalter / parallel geschaltet. Die Schalter e und / brauchen keine Leistungsschalter, sondern nur Trennschalter zu sein. Jedoch ist es notwendig, daß die Vorbereitung des Schaltaktes folgendermäßen geschieht:

A. Vor dem Einschalten: erstens e aus; zweitens f ein.

B. Vor dem Ausschalten: erstens e ein; zweitens / aus.

Zweckmäßig wird die Betätigung der Schalter auf elektrischem oder pneumatischem Wege derart geschehen, daß ein einziger Betätigungsschalter zwangläufig die vier Schalter -in der richtigen Reihenfolge betätigt.

Es seien in Fig. ι g, i, k und m die Einschaltmagnete der Schalter c, d, e, f; h, j, I, η die Ausschaltmagnete. Der Betätigungsschalter c besitzt für »Ein« und »Aus« je drei ίο Kontakte, wobei die Magnete g, i und h, j gemeinsam an je einem Kontakt liegen. Wird der Schaltern aus seiner Mittellage nach links gedreht, so betätigt er die Magnete in der Reihenfolge h-j-l-m, d. h. er bewirkt die Ausschaltung und bereitet die Einschaltung vor. Beim Rechtsdrehen ist die Reihenfolge g-i-k-n, wodurch die Einschaltung vorgenommen und die Ausschaltung vorbereitet wird.

Man kann die Anordnung auch so treffen, ao daß die Vorbereitung des Schaltaktes unmittelbar vor diesem, also erst bei Betätigung des Schalters, erfolgt.

Die vorbeschriebene Anordnung kann noch wesentlich vereinfacht werden. Zunächst lassen sich die Schalter e und f zu einem Umschalter vereinigen. Dieser muß dann so beschaffen sein, daß er die Parallelschaltung erst aufhebt, wenn die Serienschaltung schon geschlossen ist, andererseits die Serienschaltung unterbricht, bevor die Parallelschaltung geschlossen wird. In Fig. 2 und 3 ist eine Ausführungsform dieses Schalters als Kurbelschalter gezeichnet, und zwar ist in Fig. 2 die Anordnung im Zustand der Parallelschaltung, also vor dem Ausschalten der Hauptschalter, dargestellt. Das Kontaktstück a schleift auf den Ringsegmenten c, e, g; das Kontaktstück b auf d, e, h. Beide Kontaktstücke sind voneinander isoliert und können nur gemeinsam nach links gedreht werden. i und j sind die Hauptschalter, deren Kontakte k, I, m, η sind. In Fig. 2 ist der Kontakt k des Leistungsschalters i über das Segment h, das Kontaktstück b und den Ring d mit dem Kontakt m des Leistungsschalters j verbunden, ebenso der Kontakt/ über den Ring c, das Kontaktstück α und das Segment g mit dem Kontakt«. Die Leistungsschalter liegen also parallel zueinander. In Fig. 3 sind nur die Kontakte I und m, die nicht mit den äußeren Leitungsanschlüssen in Verbindung stehen, miteinander verbunden, und zwar über Ring c, Kontakt a, Segment e, Kontaktstück b und Ring d. Die Leistungsschalter liegen also in Serie. Dadurch, daß das Segmente von g und h überlappt wird, wird nach dem Einschaltakt die Umschaltung von Parallel auf Serie ohne Unterbrechung vorgenommen. In der entgegengesetzten Stellung des Schalters endigen die Seriensegmente früher als die Parallelsegmente anfangen, so daß nach dem Ausschaltakt erst die Serienschaltung getrennt und dann die Parallelschaltung hergestellt wird.

Ein weiterer, wesentlicher Schritt zur Vereinfachung besteht darin, daß ein Teil der Umschaltfunktionen von den Leistungsschaltern selbst übernommen wird. In Fig. 5 ist das Prinzip für nur zwei Schalter dargestellt, weil im praktischen Betrieb wohl immer nur zwei Schalter in Frage kommen. Prinzipiell lassen sich aber durch eine einfache Abänderung der Schaltung beliebig viele Schalter der gleichen Art in der beschriebenen Weise kombinieren.

Die beiden Leistungsschalter α und b sind so eingerichtet, daß gleichzeitig drei Kontakte miteinander verbunden werden können. Dies geschieht am einfachsten durch ein bewegliches Kontaktstück und drei feststehende Kontakte, die beim Einschalten gleichzeitig von dem Schaltstück berührt werden. An den Kontakt c des Schalters α ist die Zuleitung angeschlossen. Ein weiterer Kontakt e desselben Schalters ist mit einem Kontakt/ des zweiten Schalters verbunden. An einen weiteren Kontakt d des letzteren ist dann die Ableitung angeschlossen. Über diesen Kontaktweg liegen also die beiden Schalter dauernd in Serie. Die dritten Kontakte g und h der beiden Schalter sind über einen doppelpoligen Trennschalter i kreuzweise mit den Kontakten c und d verbunden. Es sind also auf diese Weise die beiden Schalter parallel geschaltet. Der Strom verläuft einerseits von c über das bewegliche Kontaktstück von α nach g, über den eingeschalteten Trennschalter i nach d, anderseits von c über den Trennschalter i nach h, über das bewegliche Kontaktstück von b nach d. Daß dabei gleichzeitig auch über die Kontakte e ■ und f ein Stromweg geschaffen wird, ist eine angenehme Nebenwirkung der Anordnung, weil dadurch die Kontakte g und h entlastet werden, wenigstens solange Parallelschaltung besteht.

Selbstverständlich wird man dafür zu sorgen haben, daß im Falle des Versagens eines Schalterteiles die weitere Schaltung verhindert wird. Man wird z. B. bei der in Fig. 5 dargestellten Anordnung den Schalter i ver riegeln, wenn z.B. beim Ausschalten etwa der Schalter α stehengeblieben ist. Denn sonst würde beim Einlegen von i der Strom über c-g-i-d sofort geschlossen werden. Man wird also durch die Hauptschalter Hilfskontakte betätigen, die beim Versagen eines Hauptschalters ein Signal geben oder die übrigen Schalter verriegeln. So kann beispielsweise, wie in Fig. 4 dargestellt, an den Hauptschaltern c und d je ein Hilfskontakt a und b angebracht sein. ' Befinden sich die

Schalter in gleicher Stellung, so ist das Ruhestromrelais e kurzgeschlossen. Es wird betätigt, sobald einer der Schalter gegen den anderen stehenbleibt. Selbstverständlich muß das Relais e mit einer gewissen Verzögerung arbeiten, damit bei etwas ungleichmäßigem Gang der Schalter kein Ansprechen stattfindet.

In konstruktiver Hinsicht würde es unvorteilhaft sein, wenn man die Hauptschalter etwa als ölschalter oder Druckluftschalter ausbilden und die Trennschalter in freier Luft anordnen würde. Dadurch würde die Anzahl der Durchführungen durch den die Hauptschalter enthaltenden Behälter gegenüber dem einfachen Schalter mindestens verdoppelt werden. Man baut deshalb den oder die Trennschalter mit in den Behälter ein, der die Hauptschalter enthält. Dadurch bleibt

ao die Anzahl der Durchführungen die gleiche wie bei einem einfachen Schalter.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schalten von Stromkreisen, insbesondere Hochspannungsstromkreisen, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere voneinander unabhängig arbeitende Schaltelemente vor dem Einschalten parallel, vor dem Ausschalten dagegen in Serie geschaltet werden, so daß beim Versagen eines Schaltelementes das andere oder die anderen die Schaltfunktion allein übernehmen können.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einzelleistungsschalter durch eine besondere Schalteranordnung vor dem Einschalten parallel, vor dem Ausschalten in Serie ge- =schaltet werden, wobei die Vorbereitung des Einschaltens in der Reihenfolge: Serienschaltung aus — Parallelschaltung ein, die Vorbereitung des Ausschaltens in der Reihenfolge: Serienschaltung ein — Parallelschaltung aus vorgenommen wird.

■ 3. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter, der die Leistungsschalter von Serie auf Parallel und umgekehrt schaltet, aus einem in der gleichen Richtung sich drehenden Schalter besteht, dessen bewegliche Kontaktbrücken die zur Serienschaltung dienenden Kontaktschienen früher berühren, als sie die zur Parallelschaltung dienenden verlassen, dagegen die zur Serienschaltung dienenden Kontaktschienen früher verlassen, als sie die zur Parallelschaltung dienenden berühren.

4. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Leistungsschalter je drei feste Kontaktstücke besitzen, die beim Einschalten miteinander durch die Strombrücken verbunden werden und von denen je ein Kontakt mit der äußeren Leitung, ein weiterer Kontakt des einen Schalters mit einem weiteren Kontakt des anderen Schalters und jeder dritte Kontakt des einen Schalters über einen Trennschalter mit dem an die äußere Leitung angeschlossenen Kontakt des anderen Schalters verbunden ist.

5. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Hauptschaltern Hilfskontakte in Verbindung stehen, die beim Versagen eines Hauptschalters eine Anzeigevorrichtung oder eine Sperrung des Schalters oder beides auslösen.

6. Schaltanlage zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und '2, dadurch gekennzeichnet, daß Hauptschalter und Trennschalter in einem gemeinsamen, mit hochisolierendem Stoff (öl oder Druckgas) gefüllten Behälter untergebracht sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen