DE554716C - Einrichtung zum Schalten elektrischer Stromkreise - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Schalten elektrischer Stromkreise Bei elektrischen Verbrauchsanlagen mit mehreren Verteilungsleitern ist es unter anderem bekannt, in den einen Leiterzweig, z. B. eines Warmwasserspeichers, einen Selbstschalter mit zwei oder mehr Auslösevorrichtungen einzuschalten, von denen der eine Auslöser den Strom des genannten Zweiges und die übrigen die Ströme anderer Zweige, z. B. eines Kochherdes, überwachen. Der Selbstschalter schützt den betreffenden Leiterzweig vor Überlast und schaltet ihn zugleich selbsttätig ab, wenn ein zweiter Stromverbraucher in Betrieb genommen wird. Es wird somit verhütet, daß ein Kleinabnehmer zu gleicher Zeit Strom für mehrere Zwecke, z. B. für Heiz- und Beleuchtungszwecke, dem Netz entnimmt, mit anderen Worten, daß er gleichzeitig neben seinem elektrischen Kochherd, Bügeleisen o. dgl. noch einen Warmwasserspeicher in Betrieb setzen kann. In vielen Fällen ist dies jedoch durchaus unerwünscht.
• Es ist auch bereits eine Anordnung zur Belastungsverteilung und Überwachung elektrischer Verbraucheranlagen für Zwei- und Mehrleiter bekannt, bei der mittels Kontaktuhren während der Zeit der Spitzenbelastung des Verteilernetzes Vorrichtungen, z. B. Überstromauslöser, zur Begrenzung der Strom-oder Leistungsentnahme und während der Zeit der geringsten Belastung Vorrichtungen mit großem Strom- oder Leistungsverbrauch, z.B. Warmwasserspeicher, zugeschaltet werden. Der Strom- oder Leistungsverbrauch eines Verbraucherstromkreises wird somit nur zu gewissen Zeiten (der Spitzenbelastungen) begrenzt. Diese Anordnung gestattet z. B. nicht, den Warmwasserspeicher auch während der Spitzenbelastungen einzuschalten, selbst wenn die Gesamtbelastung der betreffenden Verbraucherstelle gering oder gleich Null sein sollte. Ferner, werden bei der bekannten Anordnung während der Spitzenbelastungen nur solche Strombegrenzer eingeschaltet, die ein und denselben fest eingestellten Begrenzungswert besitzen, und wieder ausgeschaltet, wenn die stromliefernde Zentrale wieder schwach belastet ist. Damit. wird weder eine dauernde Anpassung der Entnahmestromstärke oder Leistung der gesamten Verbraucherstelle an den Belastungszustand der Zentrale noch eine gegenseitige Abhängigkeit verschiedener Verbraucherstromkreise, z. B. für Licht, Heizung oder Warmwasserspeicher, erreicht, sondern lediglich die zeitabhängige Einstellung eines Strombegrenzers für eine einzige Verbrauchergruppe, z. B. für Heizung, auf einen einzigen Höchstwert erzielt.
• Bei einer anderen bekannten Anordnung wird dem Stromabnehmer in den Zeiten der Spitzenbelastung eine gewisse Begrenzung der Stromentnahme auferlegt, und zwar dadurch, daß während dieser Zeiten die Auslösestromstärke einer Überstromschutzvorrichtung selbsttätig heruntergesetzt wird. Diese Vorrichtung paßt somit lediglich die Höhe des Auslösestromes den normalen Belastungsschwankungen des Elektrizitätswerkes an. Außerdem schaltet dieser Auslöser nur einen einzigen Stromkreis.
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Schalten elektrischer Stromkreise und besteht darin, daß die Summe der an verschiedenen Stromverbraucherstellen zur Verfügung stehenden elektrischen Betriebsgrößen (z. B. Stromstärke oder Leistung) dem BelastungszustandderStromquelle (z.B. Kraftwerk, Unterwerk, Werksgruppe, Netz) nicht nur während der gesamten Belastungsdauer, sondern auch während der Abschaltdauer eines, mehrerer oder sämtlicher Stromverbraucher bzw. Verbrauchergruppen angepaßt wird. Die Anpassung kann verschieden erfolgen, z. B. zeitlich stufenweise oder dauernd stetig.
• Beide Ausführungsformen sind in der Zeichnung veranschaulicht, die erste in Abb. i und die zweite in Abb. 2.
• Bei der Ausführungsfdrm nach der ersten Abbildung liegen die Verbrauchergruppen III und 1I über Strombegrenzer i, h verschiedener Ansprechstromstärke und über Schaltuhren g, f an einem Netzteil a. Die Schaltzeiten dieser Schaltuhren g, f sind dem Belastungszustand der Stromlieferstelle angepaßt. Je nach diesem Zustand ist somit zu bestimmten Zeiten jeweils einer der beiden Schaltuhrkontakte f oder g geschlossen, um so eine Auswahl der Strombegrenzer h bzw. i zu besorgen, die auf verschiedene Höchststromstärken eingestellt sind. So sei z. B. der unmittelbar neben dem Kontakt f liegende Begrenzer la auf ioA, der nächste Begrenzer h auf ioA plus 1o °/o, also auf ii Amp., ferner der unmittelbar neben Kontakt g liegende Begrenzer i auf 2o--i, der nächste Begrenzer i auf 20A plus io %, also auf 22A, eingestellt. Außerdem sei die Verbrauchergruppe III für Warmwasserheizung, die Gruppe II für Kochen und die Gruppe I für Licht bestimmt, wobei die Wichtigkeit in der Reihenfolge I, II, III abnehmen soll. Ist nun zu einer bestimmten Zeit, z. B. um 6 Uhr abends, wo das stromliefernde Werk stark belastet sein soll, der Kontakt f geschlossen und erreicht die Gesamtstromstärke im Netzteil a ioA, so wird zuerst die unwichtigste Verbrauchergruppe III ausgeschaltet. Beim Erreichen von 11-4 fällt die Gruppe II heraus, während die Gruppe I dauernd eingeschaltet bleibt, da für sie keine Strombegrenzer vorgesehen sind. Sinkt nun die Gesamtstromstärke im Netzteil a wieder unter ioA, so wird zuerst die Gruppe II, dann III wieder selbsttätig zugeschaltet. Ist dagegen zu einer anderen Zeit, z. B. um 12 Uhr nachts, wo das stromliefernde Werk schwach belastet sein soll, statt des Kontaktes f der Kontakt g geschlossen, so wiederholen sich die beschriebenen Schaltvorgänge selbsttätig bei doppelt so starken Strömen, da die Begrenzer i auf doppelt so starke Ansprechströme als die Begrenzer h eingestellt sind.
• Die Wiedereinschaltung kann aber auch von Hand erfolgen. Naturgemäß können statt der Strombegrenzer lt, i auch Leistungsbegrenzer oder von bestimmten cos y- oder Blindstromwert abhängige Begrenzer vorgesehen sein. Statt einer selektiven Schaltung nach zeitveränderlicher Stromstärke und Wichtigkeit erhält man dann eben eine solche nach zeitveränderlicher Leistung und Wichtigkeit oder nach zeitveränderlicher Blindleistung und Wichtigkeit oder nach anderen bestimmten Meßwerten und Wichtigkeit.
• Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 bedeuten: k eine Schaltuhr, m deren Schalthebel, n einen veränderlichen Widerstand, r einen unveränderlichen Widerstand, s einen Wandler, t ein Höchststromrelais, u einen Regelmotor, v dessen Erregung und w eine Schaltwalze. Das Netz ist wiederum mit a und die zu schaltenden Netzgruppen mit I, II, III bezeichnet.
• Die Schaltuhrk stellt die Steuerstromstärke des Relais t zeitabhängig auf verschiedene Werte ein, je nachdem ob ihr Schalthebel m viel oder wenig Widerstand n parallel zum Widerstand r schaltet. Das Relais seinerseits steuert beim Ansprechen den Regelmotor u in der einen oder anderen Richtung, wodurch die Schaltwalze w die Netzgruppen I, II, III in umgekehrter Reihenfolge vom Netz a trennt oder in der gleichen Reihenfolge an dieses legt.
• Am Wesen der Erfindung ändert sich naturgemäß nichts, wenn die Schaltuhr k durch eine Schalteinrichtung ersetzt wird, deren Schalthebel nicht etwa abhängig von. einer bestimmten, zum voraus bekannten, den Belastungsschwankungen eines Kraftwerkes angepaßten Zeitkurve, sondern unmittelbar abhängig von den Belastungsschwankungen eines Spitzenkraftwerkes, Unterwerkes oder einer entfernten Netzstelle durch Fernübertragung verstellt wird. Auch dann ändert sich nichts, wenn statt des einen Relais t beispielsweise zwei auf verschieden starke Steuerströme ansprechende Höchststromrelais vorgesehen sind, durch welche der Regelmotor u im Ausschalt- bzw_ Einschaltsinne geschaltet wird. Hierbei kann im Steuerstromkreis der Höchststromrelais eine von Hand verstellbare Regeleinrichtung, beispielsweise ein Einstellwiderstand, zusätzlich eingeschaltet sein, um das Ansprechen der Relais willkürlich beeinflussen zu können. Schließlich könnten auch einzelne Schaltvorgänge, beispielsweise die an der Schaltwalze w, dazu dienen, gleichzeitig weitere Schaltvorgänge einzuleiten, wie Signaleinrichtungen zu steuern, Umformerwerke, Unterwerke oder weitere Netzteile zu- und abzuschalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum Schalten elektrischer Stromkreise, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch welche die Summe der an verschiedenen Stromverbraucherstellen zur Verfügung stehenden elektrischen Betriebsgrößen (z. B. Stromstärke oder Leistung) dem jeweiligen Belastungszustand der Stromquelle (z. B. Kraftwerk,Unterwerk, Werksgruppe, Netz) nicht nur während der gesamten Belastungsdauer, sondern auch während der Abschaltdauer eines, mehrerer oder sämtlicher Stromverbraucher bzw. Verbrauchergruppen angepaßt wird. a. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die die Anpassung bewirkenden Schaltvorgänge stetig (z. B. nach einer Zeitkurve) erzwungen werden. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die die Anpassung bewirkenden Schaltvorgänge mittels Fernübertragung ausgelöst werden. 4.. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die die Anpassung bewirkenden Schaltvorgänge gleichzeitig weitereSchaltvorgänge einleiten, beispielsweise Signaleinrichtungen steuern, oder Umformerwerke, Unterwerke oder weitere Netzteile zu- oder abschalten. S. Einrichtung nachAnspruchi, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der an einer Stromverbraucherstelle mit verschiedenen Stromverbrauchergruppen gemeinsam verfügbaren Stromstärke oder Leistung derart selbsttätig entsprechend den zeitlichen Belastungsschwankungen der Stromquelle erfolgt, daß einerseits große Belastungsspitzen an der gemeinsamen Stromquelle nicht auftreten, andererseits Vollbelastung durch die verschiedenen Verbrauchergruppen bis zur Höhe der eingestellten Werte möglich ist. 6. Einrichtung nachAnspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Verbrauchergruppen (11I, 1I) über Belastungsbegrenzer (i, h) verschiedener Ansprechstromstärke und über zeitabhängige Schalter (Schaltuhren g, f), deren Schaltzeiten den Belastungsschwankungen der Stromquelle angepaßt sind, an einem Netzteil (a) angeschlossen sind und je nach dem Belastungszustand der Stromquelle Belastungsbegrenzer höherer oder tieferer Ansprechstromstärke einschalten und die Netzgruppen nach zeitveränderlicher Höchstbelastung und Wichtigkeit schalten. 7. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltuhr (k) die Steuerstromstärke mindestens eines Höchststromrelais (t) auf verschiedene Werte einstellt, welches seinerseits mehrere Verbrauchergruppen (I, II, III) in bestimmter Reihenfolge, beispielsweise nach Wichtigkeit, schaltet. 8.Einrichtung nachAnspruch7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei auf verschieden starke Steuerströme ansprechende Höchststromrelais vorgesehen sind, welche einen Regelmotor (u) im Ausschalt- bzw. Einschaltsinn steuern, der mittels Schaltwalze (w) die Verbrauchergruppen schaltet. g. Einrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerstromkreis der Höchststromrelais eine von Hand verstellbare Regeleinrichtung, beispielsweise ein Einstellwiderstand, eingeschaltet ist, um das Ansprechen der Relais willkürlich beeinflussen zu können.