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Umschalteinrichtung für die Prüfung elektrischer Meßgeräte und Relais
Bei der Prüfung und Nacheichung von Zählern und Relais, die in elektrischen Verteilungsanlagen
eingebaut sind, ist es erwünscht, diese Prüfung in möglichst kurzer Zeit auszuführen,
damit das Arbeiten der Apparate keine unzulässigen -Unterbrechungen erleidet. Außerdem
ist darauf zu achten, daß die Prüfung ohne Gefährdung für das Personal und die Apparate
erfolgt. In vielen Fällen ist es außerdem erwünscht, daß die Zähler und Relais getrennt
geprüft werden, damit z. B. die Zähler nicht den hohen Stromwerten ausgesetzt werden,
die für die Prüfung der Relais erforderlich sind, oder damit die Relais in Betrieb
bleiben, wenn die Zähler geprüft werden. Es ist außerdem wesentlich, daß bei der
Prüfung- und Nacheichung etwa auftretende .Fehler das Netz in keiner Weise in Mitleidenschaft
ziehen und daß eine Nachprüfung auch dann ermöglicht wird, wenn das Netz selbst
spannungsfrei ist, sei es, um festzustellen, welche der angeschlossenen überwachungsapparate
eine Ausschaltung des Netzes herbeigeführt haben, sei es, weil man von den Vorgängen
des Netzes unabhängig sein will. Die erfindungsgemäße Einrichtung erfüllt die gestellten
Anforderungen aufs beste und benötigt dazu ein Minimum von Verbindungsleitungen
und Hilfsapparaten, und zwar werden die gestellten Anforderungen gemäß der Erfindung
dadurch erfüllt, daß zwei gegeneinander auswechselbare Teile vorgesehen sind, von
denen der eine die betriebsmäßige Verbindung zwischen den Apparaten und der Anlage
herstellt und der andere zum Zwecke der Prüfung in bekannter Weise einzufügende
und mit Anschlüssen für den Prüfstromkreis versehene Stecker die zu prüfenden Meßgeräte
und Relais vollständig von der Anlage abtrennt und gleichzeitig eine Verbindung
mit einem eine unabhängige Stromquelle enthaltenden Prüfstromkreis herstellt.
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An sich sind Prüfeinrichtungen bekannt, die mit unabhängigen Stromquellen
arbeiten, aber es fehlte bisher eine bequeme Anschlußmöglichkeit.
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Bei einer anderen bekannten Prüfeinrichtung ist bereits ein mit Anschlüssen
für Prüfinstrumente versehener Stecker vorhanden. Die bekannte Einrichtung kann
aber die gemäß der Erfindung zu erfüllenden Aufgaben nicht lösen, da als Prüfspannung
die Betriebsspannung dient, und infolgedessen die Prüfung von der Höhe der Betriebsspannung,
von dem Vorhandensein der Betriebsspannung und den in der Anlage vorhandenen Zufälligketten
in
starkem Maße abhängt. Außerdem besteht die Gefahr, daß bei einem Fehler der zu prüfenden
Apparate das gesamte Netz in Mitleidenschaft gezogen wird. Gerade dieser Umstand
ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung vermieden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Abb. i, 2 und 3 stellen die Umschalteinrichtung in perspektivischen Ansichten dar.
Abb.4 ist ein Querschnitt des in Abb. i dargestellten Meßblocks. Abb. 5 ist eine
Draufsicht auf das in Abb. 3 dargestellte Aufsatzstück. Abb. 6 zeigt eine Lasche
zur Überbrückung der Klemmen des Aufsatzstücks der Abb. 3. In Abb. 7 ist schematisch
die Anordnung zur Prüfung von Relais, in Abb. 8 eine Einrichtung zur Prüfung von
Zählern dargestellt.
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Die Umschalteinrichtung gemäß der Erfindung wird zweckmäßig auf der
Vorderseite der Schalttafel aufgebracht, so daß leicht eine Nacheichung der Apparate
vorgenommen werden kann. In Abb. i und 4 stellt io einen Meßblock aus geeignet geformtem
Isoliermaterial dar, der mit Stiften z i auf der Schalttafel befestigt werden kann.
Auf denn Meßblock wird eine Anzahl je paarweise gegenüberstehender Kontakte 12,
i2', 13, i3', 14, 14' und 15, 15' in geeigneten Abständen angeordnet. Die Kontakte
sind dabei zweckmäßig in einer inneren Aussparung des Meßblocks angeordnet und werden,
wie insbesondere aus Abb.4 hervorgeht, durch die Stifte i i gehalten. Die Stifte
i r reichen durch die Grundplatte hindurch und besitzen Anschläge, die aus den Ringen
16 bestehen und durch einett Stift 17 mit den Stiften verbunden sind. Die
Anschläge 16 finden ihren Halt an entsprechenden Aussparungen der Grundplatte. Zweckmäßig
wird die Anordnung dabei so getroffen, daß die Anschläge 16 bzw. der Stift
17 eine Drehung der Stifte ii beim Anziehen der Schraube 18 verhindern.
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Die Kontakte 12, i2' jedes Kontaktpaares sind federnd ausgebildet
und gestatten eine geringe Bewegung gegeneinander, die jedoch nicht ausreicht, itm
eine vollständige Berührung der Kontakte herbeizuführen. Die gegenseitige Berührung
der Kontakte wird noch besonders durch die Erhöhung ig des Meßblocks verhindert
(Abb.4). Um eine Federung der Kontakte zu gewährleisten, können dieselben selbst
aus Federmaterial hergestellt sein, wobei die Federn 2o die Federwirkung der Kontakte
noch unterstützen. Um die Federn 2o in ihrer Lage zu halten, sind die Halter2i vorgesehen.
Die Stifte ii können an beiden Enden Anschlußklemmen besitzen, so daß die Stromzuführung
für die Kontakte sowohl von der Vorderseite als auch von der Rückseite der Schalttafel
erfolgen kann. Auf der Erhöhung ig der Grundplatte io können leitende Teile 22 angeordnet
sein, um benachbarte Kontakte verschiedener Kontaktpaare zu überbrücken, wenn sich
diese unter der Federwirkung gegen die Teile 22 legen. Die Teile 22 können durch
versenkte Schrauben 23 und in die Grundplatte eingelassene Gewindemuttern 24 an
der Grundplatte io befestigt werden. Dadurch, daß das untere Ende des Gewindeeinsatzes
z. B. viereckig ausgeführt wird und in einer entsprechenden Aussparung des Meßblocks
sitzt, kann ein Drehen des Gewindestücks beim Anziehen der Schrauben 23 verhindert
werden.
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In Abb. 2 ist ein Aufsatzstück 25 gezeichnet, das normalerweise den
Meßblock abdeckt und aus einer Kappe 27 besteht. Die Kappe 27 kann aus Metall sein
und umschließt vollständig die Grundplatte io von der Vorderseite der Schalttafel.
Die Befestigung der Kappe 27 kann z. B. mittels Schrauben an dem Gewindebolzen 28
erfolgen, der in der Grundplatte io eingeschraubt ist und durch die Öffnung 29 der
Kappe 27 hindurchragt. Um zu verhindern, daß die Metallteile 27 des Aufsatzstücks
25 die oberen Enden der spannungsführenden Stifte i i berühren, muß die Höhe der
Kappe geeignet gewählt werden. Ein zufälliges Berühren zwischen der Kappe 27 und
den Stiften ii kann auch dadurch noch verhindert werden, daß an dem Meßblock io
Lappen 30 vorgesehen sind, wie dies aus Abb, i hervorgeht.
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Um die Stromkreise der Kontaktpaare zu schließen, wenn die Kappe 25
aufgesetzt ist, ist. auf der Innenseite ein Steg 31, der mit. Schrauben 32 befestigt
ist, vorgesehen. Der Steg 3 1 ist aus Isoliermaterial und besitzt eine Anzahl
leitender Teile i2o, 130, 140 USW.,
welche U-förmig ausgebildet sein
können und zur Überbrückung der Kontakte 12, 12' bzw. 13, 1,3' usw. dienen.
Die Teile i2o, 130 usw. können zweckmäßig in dem Isoliersteg eingegossen sein. Beim
Aufsetzen des Aufsatzstücks 25 werden die Kontakte i2, i2' usw. auseinandergedrückt.
Die seitliche Bewegung der Kontaktstreifen reicht dabei aus, um die Kontakte von
den gegebenenfalls vorgesehenen-Überbrückungslaschen 22 abzuheben. Die Tiefe des
die Überbrückungskontakte tragenden Steges 31 rnuß so gewählt werden, daß keiner
der ,Kontakte i2o, i3o usw. bei aufgesetztem Aufsatzstück mit den überbrückungen
22 in Berührung kommt.
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Das in Abb. 2 dargestellte Aufsatzstück 25 für den normalen Betrieb
kann gegen das in Abb. 3 dargestellte Aufsatzstück 26 ausgewechselt werden. Durch
das Aufsatzstück 26
kann die für die Prüfung erforderliche Änderung der Verbindungen
der Kontaktpaare 12, 12' usw. erfolgen. Das Aufsatzstück 26, das
als
Stecker ausgebildet sein kann, ist aus Isolierrnaterih.l gepreßt und besitzt eine
Anzahl paarweise gegenüberliegender Kontakte 121, i21', rar, 131' usw. Diese Kontakte
sind so angeordnet, daß sie mit den entsprechenden Kontakten 12, 12', 13, 13' in
Berührung sind, wenn das Aufsatzstück 26 aufgesetzt ist. Jeder der Kontakte 121,
121' usw. ist mit einer Klemme 33 verbunden, die gleichzeitig zur Befestigung der
Kontakte 121, 121' usw. dient. Um die Verbindung der einzelnen Klemmen sowohl gegenüberliegender
als auch benachbarter Klemmen durch ein einfaches Verbindungsglied 34, wie es in
Abb. 6 dargestellt ist, zu ermöglichen, werden die Klemmen zweckmäßig in gleichen
Abständen voneinander angeordnet.
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Um zu verhüten, daß der Stecker 26 verkehrt auf dem Meßblock i aufgesetzt
wird und dadurch andere als die gewünschten Verbindungen hergestellt werden, ist
an dem Aufsatzstück 26 ein Vorsprung 35 angeordnet, der in eine entsprechende Aussparung
36 des Blockes io paßt und nur dann ein Aufsetzen des Aufsatzstücks ermöglicht,
wenn der Vorsprung 35 der Aussparung 36 gegenübersteht.
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In der Abb. 7 ist die Umschalteinrichtung finit den nötigen Verbindungen
zur Prüfung eines Überstromrelais schematisch.dargestellt. Das Überstromrelais 37
soll den Strom in den Leitungen 38 überwachen und in Abhängigkeit von dem auftretenden
Überstrom die Auslesespule 39 des Schalters 4o steuern. Die Kontakte 12, 13 der
Umschalteinrichtung sind mit der Relaisspule 37, die gegenüberliegenden Kontakte
12', 13' mit der Sekundärwicklung des Stromwandlers 41 verbunden, der das Relais
37 speist. Die beiden Kontakte des Relais 37 sind durch Leitungen. mit den Kontakten
14 und 15 verbunden. Der Kontakt 14' ist mit dem Minuspol einer Auslösestroniquelle,
der Kontakt 15' über die Auslösespule 39 und Hilfskontakte des Schalters 40 mit
dem Pluspol der Auslösestromquelle verbunden. Wenn das Aufsatzstück 25 auf dem Block
io aufgesetzt ist, sind die jeweils gegenüberliegenden Kontakte z. B. 12 und 12'
durch die Überbrückung 120 verbunden und gleichzeitig die Verbindung der benachbarten
Kontakte 12', 13' aufgehoben, so daß die Sekundärseite des Stromwandlers 41 nicht
mehr kurzgeschlossen ist. Die Verbindungen, die über dein Block io hergestellt sind,
entsprechen jetzt der normalen Betriebsstellung.
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Um das Relais 37 zu prüfen, kann irgendeine geeignete Apparatur Verwendung
finden. Bei der Anordnung nach Abb.7 ist eine Wecliselstromhilfsquelle 42, eine
an sich bekannte Stoppuhr 43, ein Widerstand 44 zur Einstellung des durch das Relais
fließenden Stromes und ein Strommesser 45 vorgesehen. Diese Apparate können mit
Hilfe des Aufsatzstücks 26 nach Entfernung- des- Aufsatz-Stücks 25 mit dem Relais
zu einem Prüf-Stroinkreis geschaltet werden. Bevor das Aufsatzstück 26 auf dem Block
io aufgesetzt wird, werden folgende Verbindungen hergestellt. Eine Lasche 34 wird
zwischen die den Kontakten 12' und 13' entsprechenden Klemmen 33 eingefügt. Infolgedessen
bleibt die Sekundärwicklung des Stromwandlers auch dann kurzgeschlossen, wenn die
Kappe 26 aufgesetzt wird. Die den Kontakten 12 und 13 des Meßblocks entsprechenden
Klemmen 33 werden mit der Prüfstromquelle 42 verbunden. In den Stromkreis ist noch
das Amperemeter 45 und der veränderliche Widerstand 44 eingeschaltet. Mit Hilfe
einer weiteren Lasche 34 werden die den Kontakten 13 und 14 entsprechenden Klemmen
33 überbrückt. Die dein Kontakt 1 5 entsprechende Klemme des Aufsatzstücks wird
mit der die Laufzeit de.-Stoppuhr überwachenden Spule verbunden. Die so hergestellten
Verbindungen des Auf-Satzstücks 26 können bestehen bleiben, um eine größere Anzahl
von Relais in der gleichen Weise zu prüfen,. indem jedesmal das Aufsatzstück 26
gegen das Aufsatzstück 25 des entsprechenden Meßblocks ausgetauscht wird. Nach Aufsetzen
des Aufsatzstücks 26 kann der Prüfstromkreis durch Schließen des Anlaßschalters
46 geschlossen werden, der gleichzeitig die Stoppuhr in Bewegung setzt. Die bei
dem durch den Widerstand 44 eingestellten Strom auftretende Ansprechzeit des Relais
wird durch die Stoppuhr gemessen, und zwar wird beim Schließen der Kontakte des
Relais 37 das die Laufzeit überwachende Element 4; der Stoppuhr kurzgeschlossen.
Der Kurzschlußkreis verläuft über die Leitung 48, die den Kontakten 14 und 15 entsprechenden
Klemmen 33, die Kontakte 14 und 15, die Kontakte des Relais 37 und die Leitung 49.
Die beschriebene Einrichtung gestattet die Aufnahme der Stromzeitcharakteristik
des Relais. Es sei noch darauf hingewiesen, daß während der Prüfung des Relais der
Stromkreis der Auslesespule 39 an den den Kontakten i4' und 15' entsprechenden Klemmen
geöffnet ist so daß ein unbeabsichtigtes Auslösen des Schalters 4o beim Schließen
der Kontakte das Relais 37 während der Prüfung nicht möglich ist. Nach Beendigung
der Prüfung wird an Stelle des Aufsatzstücks 26 das Aufsatzstück 25 aufgesetzt,
wodurch die betriebsmäßigen Verbindungen wieder hergestellt sind. Irgendeine Änderung
der Verbindungen im Relaisstromkreis oder im Prüfstromkreis ist dabei nicht erforderlich.
Soll eine größere Anzahl Relais gleicher Type geprüft werden, so ist nur ein Auf
satzstück:26 erforderlich. Sollen andere Relaistypen.als in
der
Abb. 7 angenommen, geprüft werden, so ist es selbstverständlich, daß entsprechende
Verbindungen hergestellt werden müssen, wobei unter Umständen an Stelle der vorgesehe-.
nen vierpoligen Meßblöcke ein -Meßblock mit einer größeren Anzahl von Kontakten
Verwendung finden muß.
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In Abb. 8 ist eine Einrichtung schematisch dargestellt, die zum iVachprüfen
von Zählern dient. Mit 5o ist ein Drehstromzähler zur Messung des Verbrauchs in
dem Netz 38' bezeichnet. Die Stromspulen des Zählers 5o sind an die Stromwandler
41 und 4i', die Spannungsspulen an die Spannungswandler 5 i angeschlossen. Für jeden
Zähler sind auf dem Schaltbrett ein vierpoliger Meßblock io und ein sechspoliger
Meßblock io' vorgesehen, die zwischen Zähler und Wandler geschaltet sind. Mit 42
ist die Prüfstromquelle, mit 44 ein zur Einstellung des Stromes dienender Widerstand,
mit 52 ein Normalzähler bezeichnet. Die für die Nacheichung erforderlichen Verbindungen
sind aus der Abb. 8 ohne weiteres zu ersehen. Die Nacheichung geschieht in der Weise,
daß die Stecker 26, 26', wie dargestellt, mit der Prüfeinrichtung verbunden und
nach Entfernen der Kappen 25, 25' auf die Meßblöcke io, io' aufgesetzt werden. Mit
den gezeichneten Verbindungen können die üblichen Drehstromzähler nachgeeicht werden,
so daß die einmal vorgenommene Verbindung zur Überwachung und Nachprüfung einer
großen Anzahl von Zählern Verwendung finden kann. Es ist jeweils nur erforderlich,
die mit der Prüfeinrichtung verbundenen Stecker 26, 26' an Stelle der Kappen 2-5,:25'
aufzusetzen. Durch Entfernen der Stecker 26, 26' und Wiederaufsetzen der Kappen
25, 25' kann in-einfachster Weise die betriebsmäßige Schaltung der Zähler wieder
hergestellt werden, ohne daß irgendein Umklemmen von Leitungen erforderlich wäre.
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Wenn die Zähler und Relais von den gleichen Stromwandlern gespeist
werden und eine getrennte Prüfung der Zähler und Relais gewünscht wird, so sind
für die Relais und die Zähler getrennte Meßblöcke anzuordnen.