DE547997C - Selbsttaetige Kurzschlusspruef- und Wiedereinschaltvorrichtung fuer elektrische Leitungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
5. APRIL 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 20 k GRUPPE

20 k S 52.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. April 1930 ab

Gegenstand der Erfindung ist eine selbsttätige Kurzschlußprüf- und Wiedereinschaltvorrichtung, insbesondere für elektrische Bahnanlagen. Bei derartigen Vorrichtungen wird λόγ dem Einschalten des Hauptschalters durch kurzzeitiges Einschalten eines Prüfwiderstandes die Strecke auf"Kurzschlußfreiheit untersucht. Liegt Kurzschluß vor, so wird diese Prüfung in regelmäßigen Abständen wiederholt.

Gemäß der Erfindung wird die Steuerung der bei der Prüfung erforderlichen Schaltvorgänge durch einen als Stufenzeitrelais wirkenden mehrschenkligen Thermoschalter vorgenommen, bei dem sich in zwei inneren Schenkeln ein Quecksilberfaden zur Steuerung von Kontakten bewegt. Die Bewegung des Ouecksilberfaftens wird zweckmäßig durch auf den äußeren Schenkeln befindliche Heizwicklungen veranlaßt; die unter dem Einfluß der Heizwicklungen stehenden Gassäulen dehnen sich aus und drängen mit einer von der Stärke des Heizstromes abhängigen Geschwindigkeit den Ouecksilberfaden ab, der hierbei Kontakte öffnet und schließt.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Neben dem Thermoschalter, der die Zeit bis zum Beginn der Kurzschlußprüfung, die Prüfzeit sowie die zwischen zwei Prüfungen liegende Pause bestimmt, ist noch ein weiterer Thermoschalter vorgesehen, der in Differentialwirkung durch den Prüfstrom und durch einen konstanten oder nahezu unveränderlichen Strom beeinflußt wird.

Wie das Ausführungsbeispiel besonders deutlich erkennen läßt, unterscheidet sich die neue Prüfvorrichtung von den bekannten insbesondere durch den Wegfall der bisher notwendigen zahlreichen Zeitrelais. Es ist bereits bekannt gewesen, einem Überstromschalter einen Prüfwiderstand über ein besonderes Prüfschütz parallel zu schalten und die Wiedereinschaltung des Überstromschalters von dem im Prüfwiderstand fließenden Strom abhängig zu machen. Da nun vom Beginn des Kurzschlusses bis zum Beginn der Prüfung eine gewisse Beruhigungszeit vergehen muß, und da ferner die Zeitdauer der einzelnen Prüfungen wie auch die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Prüfungen vergehende Zeit festzulegen ist, war eine große Zahl von Zeitrelais bisher erforderlich. Diese Zeitrelais werden bei der Einrichtung nach der Erfindung durch Thermoschalter ersetzt, die überdies noch den X^orteil besitzen, daß ihre Aus-

'*) Fon dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Walther Sindram in Berlin-Südende und Ernst Schuhe in Finkenkrug b. Berlin-Spandau,

lösezeit, und zwar selbsttätig, veränderlich gemacht werden kann.

In der in der Abbildung dargestellten Stellung befinden sich die Apparate unmittelbar nach einer Auslösung des Streckenschnellschalters 3, der im Betriebszustand die Kraftwerkssammelschiene 1 mit der Stromschiene 2 verbindet. Ein Kurzschluß zwischen der Stromschiene 2 und Fahr schiene 5 mag die Ursache der Auslösung gewesen sein. Zwischen Stromschiene 2 und Fahrschiene 5 liegen die Stromverbraucher 4, wie Fahrmotoren, Heizkörper usw. Der Schnellschalter 3 schließt in seiner Öffnung einen Stromkreis über seinen Hilfskontakt 6 über den Vorschaltwiderstand 11 und die Heizwicklung auf dem linken Schenkel des Kommandoapparates 7. Infolge der Erwärmung des Gases im linken Schenkel wird der Quecksilberfaden nach dem rechten inneren Schenkel gedruckt und gibt nach einer gewissen Zeit dem Prüfschütz 9 das Einschaltkommando. Über seinen Kontakt 16 gibt sich das Prüfschütz selbst Haltestrom. Das Kontrollrelais 13 beginnt nun zu arbeiten. Sein linker äußerer Schenkel wird geheizt durch den Spannungsabfall am Prüf widerstand 12. Die Heizwicklung des rechten äußeren Schenkels wird über die Hilfskontakte 14 des geöffneten Schnellschalters 3 sowie über die Hilfskontakte 15 des geschlossenen Prüfschützes 9 und über einen Vorschaltwiderstand an eine Vergleichspannung gelegt.

Ist der Kurzschluß, de'r zur Auslösung des Schnellschalters 3 führt, nicht mehr vorhanden, so ist der Spannungsabfall am Priifwiderstand klein. In dem Kontrollrelais 13 überwiegt die Wirkung der rechten Heizwicklung. Der Ouecksilberfaden steigt in dem linken inneren Schenkel hoch und schließt dadurch über die entsprechenden Kontakte im linken inneren Schenkel den Stromkreis für die Einschaltspule des Schnellschalters 3. Die Kraftwerkssammelschiene 1 wird mit der Stromschiene 2 wieder verbunden.

Besteht während der Prüfung der Kurzschluß noch, so überwiegt die Heizwirkung der linken Heizwicklung diejenige der rechten oder hält ihr das Gleichgewicht. .Da jedoch über den Kontakt 10 des eingeschalteten Prüfschützes der Vorschaltwiderstand 11 kurzgeschlossen ist, steigt infolge der erhöhten Heizwirkung der Heizwicklung auf dem linken Schenkel des Kommandoapparates 7 die Quecksilbersäule im rechten inneren Schenkel weiter und schließt nach einer bestimmten Zeit die Zugspule des Prüfschützes 9 kurz. Das Schütz fällt ab, die Überbrückung des Vorschaltwiderstandes 11 wird aufgehoben, die Quecksilbersäule im linken Schenkel des Kommandoapparates 7 steigt hoch infolge der verminderten Heizwirkung der Heizspule und schließt nach einer bestimmten Zeit wieder den Kontakt im linken Schenkel, so daß das Einschaltkommando für Prüfschutz 9 von neuem über Kontakt 8 gegeben und somit die Prüfung wiederholt wird. Der Kommandoapparat 7 steuert somit selbst den Wiederbeginn des ganzen Schaltvorganges.

Bleibt der Prüfwiderstand 12 zu lange eingeschaltet, so daß eine Gefährdung desselben zu befürchten ist, so steigt unter der Wirkung der linken Heizwicklung von Kontrollrelais 13 der Ouecksilberfaden in dem rechten inneren Schenkel hoch, bis schließlich die Zugispule des Schützes 9 kurzgeschlossen wird und dieses Schütz abfällt.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgte die Einleitung des Schaltvorganges über die Kontakte 6 des ausgeschalteten Schnellschalters 3, durch die über den Vorschaltwiderstand 11 die Heizspule des Kommandoapparates 7 eingeschaltet wurde. Statt dessen kann der Schaltvorgang der Wiedereinschaltvorrichtung auch durch mittelbare oder unmittelbare mechanische Kupplung zwischen Schnellschalter und Kommandoapparat dadurch hervorgerufen werden, daß gleichzeitig mit der Bewegung des Schnellschalters der Kommandoapparat 7 gekippt wird, so daß der Quecksilberfaden Schaltverbindungen zur Betätigung der Relais usw. herstellt.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Selbsttätige Kurzschlußprüf- und Wiedereinschaltvorrichtung für elektrische Leitungen, insbesondere für elektrische Bahnanlagen, bei der mittels eines parallel zu einem Überstromschalter liegenden Widerstandes vor Wiedereinschaltung des ausgelösten Überstromschalters eine Kurzschlußprüfung vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der nach dem Auslösen des Über-Stromschalters (3) vorzunehmenden Schaltvorgänge ein als Zeitrelais arbeitender Thermoschalter (7) mit einem in zwei Schenkeln beweglichen Quecksilberfaden benutzt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermoschalter (7) nach Ablauf einer gewissen Ansprechzeit ein in Reihe mit dem Prüfwiderstand (12) liegendes Prüfschütz (9) einschaltet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Thermoschalter (13) mit in zwei Schenkeln beweglichem Quecksilberfaden abhängig von dem im Prüfwiderstand (12) fließenden Strom die Wiedereinschaltung

des ausgelösten Überstromschalters (3) ■ veranlaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder beide der äußeren Schenkel des Thermoschalters durch eine Heizwicklung erwärmt werden, während der übrige Teil der Außentemperatur ausgesetzt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermoschalter (13) für die Wiedereinschaltung des Prüfschützes (9) in Differentialwirkung durch zwei Heizwicklungen gesteuert wird, von denen die eine vom Prüfstrom, die andere von einem konstanten Strom durchflossen wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der das Prüfschütz (9) steuernde Thermoschalter

(7) mit drei hintereinanderliegenden Kontakten versehen ist, von denen jeweils höchstens zwei durch den Quecksilberfaden überbrückt werden, und von denen einer den Beginn der Prüfzeit, ein zweiter das Ende der Prüfzeit steuert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Ouecksilberfadens der Thermoschalter (7, 13) durch Änderung der Stromstärke einer Heizwicklung beeinflußt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ouecksilberfaden selbst die Umschaltung der Heizströme bewirkt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfzeit abhängig gemacht ist von dem den Prüfwiderstand (12) durchfließenden Strom.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem oberhalb einer gewissen Grenze liegenden Prüfstrom die Prüfung früher beendet wird, bei einem unterhalb einer tieferen Grenze liegenden Prüfstrom die Wiedereinschaltung des Hauptschalters (3) erfolgt und bei einem zwischen den beiden Grenzen liegenden Prüfstrom die Prüfung eine festgegebene Zeit hindurch durchgeführt wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Uberstromschalter (3) Hilfskontakte (6) angebracht sind, die in dessen Ausschaltstellung die Heizwicklung des ihn steuernden Thermoschalters (7) an Spannung legen und gleichzeitig den Einschaltkreis für das Prüfschütz, der durch vom Quecksilberfaden gesteuerte Kontakte (8) am Thermoschalter (γ) hergestellt wird, vorbereiten; ferner bereiten weitere, in der Ausschaltstellung des Überstromschalters (3) geschlossene Hilfskontakte (14) den Stromkreis für eine Heizwicklung des den Prüfstrom überwachenden Thermoschalters (13) vor, der nach Einschaltung des Prüfschützes (9) durch an diesem angebrachte Hilfskontakte (15) geschlossen wird. Das Prüfschütz (9) trägt weitere, in seiner Einschaltstellung geschlossene Hilfskontakte (10, 16), von denen die einen zur Herstellung eines Haltestromkreises dienen, die anderen einen im Stromkreis der Heizwicklung des zur Steuerung des Überstromschalters (3) dienenden Thermoschalters (7) liegenden Widerstand (11) überbrücken.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen