DE679230C

DE679230C - Einrichtung zur Abgabe von Schaltbefehlen in bestimmten einstellbaren Zeitpunkten

Info

Publication number: DE679230C
Application number: DES125215D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ernst Bayha
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1936-12-04
Filing date: 1936-12-05
Publication date: 1939-08-01

Description

Einrichtung zur Abgabe von Schaltbefehlen in bestimmten einstellbaren Zeitpunkten Bei elektrischen Schalteinrichtungen, insbesondere solchen,' die zum Abschalten größerer Wechselstromleistungen dienen, ist es erwünscht, den Schaltvorgang zeitlich so vorzubereiten, daß im Stromnulldurchgang die wiederkehrende Spannung eine Neuzündung zwischen den getrennten Schalterkontakten nicht mehr vollziehen kann. Im folgenden soll eine Einrichtung geschildert werden, die die Unterbrechung des Arbeitsstromkreises in einem bestimmten einstellbaren Zeitpunkt bewirkt, der zweckmäßig so gewählt ist, daß die Leistungsunterbrechung im oder in der Nähe des Stromnulldurchgangeserfolgt.
Nach der Erfindung wird der Stromdurchgang durch zwei in Reihe geschaltete Entladungsgefäße und damit die Abgabe des Schaltbefehls zunächst von der Schaltstellung eines Relais abhängig gemacht. Die endgültige Auslösung hingegen erfolgt in Abhängigkeit von der Stromkurve, jedöch unabhängig von der Stärke des abzuschaltenden Stromes, und zwar dann, wenn die von einem primär in den Arbeitsstromkreis geschalteten Stromwandler gelieferte Gittersteuerspannung durch den Nullpunkt hindurchgeht.
Bekannt sind Steuereinrichtungen, deren den Schaltvorgang verursachender Auslösestromkreis gittergesteuerte Entladungsgefäße enthält, die nach Betätigen eines Schalters bzw. nach Beeinflussung durch eine aus dem Betrieb sich ergebende Größe mit oder ohne Verzögerung stromdurchlässig werden. Mit den bekannten Einrichtungen ist es nicht möglich, den Unterbrechungszeitpunkt, z. B. den bffnungszeitpunkt eines Hochleistungsschalters, in weiten Grenzen zu wählen. Benn Bekannten liegt der Unterbrechungszeitpunkt fest; es ist meist der Augenblick des Stromnulldurchgangs, während beim Erfindungsgegenstand jeder beliebige Zeitpunkt gewählt «-erden kann.
Die Erfindung soll an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels für einen Leistungsschalter näher erläutert werden. In dem zu unterbrechenden Arbeitsstromkreis i ist außer dem Leistungsschalter 2 die Primärwicklung eines Stromwandlers angeordnet. Die Auslösespule 3 des Leistungs= achalters 2 liegt im Anodenstromkreis von in Reihe geschalteten Entladungsgefäßen 6 und;, z. B. dampfgefüllten Entladungsgefäßen, deren Anodenstrom von der Batterie 8 geliefert wird. Der Stromfluß im Anodenkreis dieser Röhren 6, 7 ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich, einmal von dem Schaltzustand des Anregegliedes 5, z. B. eines Gberstromrelais gleich welcher Art, zum anderen von den Spannungsverhältnissen an den Steuergittern der Entladungsgefäße abhängig. Beide Größen sind selbst wieder durch den Spannungszustand des Stromwandlers d. bestimmt. In den Gitterkreisen der Entladungsgefäße sind zweckmäßigerweise Gitterschutzwiderstände 9, io angeordnet.
Die Wirkungsweise der neuen Einrichtung ist folgende: Bei einem bestimmten Strom im Arbeitskreis i spricht, je nach seiner Einstellung, das Anregeglied 5, d. 1i. das Überstromrelais, an und schließt seinen Kontakt 13. Dadurch wird zunächst der Auslösestromkreis, also der Anodenstromkreis der Entladungsgefäße 6, 7 vorbereitet gehalten, wobei jedoch die endgültige Abgabe des Schaltbefehls roch zusätzlich von der Stromdurchlässigkeit der Entladungsröhren abhängig ist.
In Fig. 2 ist der Spannungs- und Stromverlauf auf der Sekundärseite des Stromwandlers .I dargestellt, wobei angenommen ist, daß der Leistungsfaktor cos o kleiner als i sei. In dem Liniendiagramm ist der Primärstrom des Stromwandlers mit J', der Sekundärstrom mit J" und die Gitterspannung mit Vg bezeichnet. Gesetzt den Fall, in der Zeit von t° bis t' herrsche auf der Sekundärseite des Stromwandlers, und zwar auf der Leitung i i positives, auf der Leitung 12 negatives Potential, dann liegt während dieser Zeit am Steuergitter des Entladungsgefäßes 6 gegen die Kathode positives, am Steuergitter des Entladungsgefäßes 7 negatives Potential. Während dieser Zeitspanne ist also das Entladungsgefäß 6 stromdurchlässig, während das zweite Gefäß 7 gesperrt ist. Der Zündpunkt des zweiten Entladungsgefäßes 7 wird bestimmt durch den Wert der an seinem Steuergitter herrschenden Spannung, so daß dieses Gefäß erst zündet, wenn die Gitterspannung beispielsweise auf - 2 Volt abgesunken ist. Jetzt sind beide Gefäße stromdurchlässig, die Auslösespule des Leistungsschalters wird erregt und bewirkt die Unterbrechung des Arbeitsstromkreises. Der Schaltbefehl tritt in einem bestimmten Zeitpunkt, und zwar kurz vor dem Nulldurchgang der Sekundärwandlerspannung ein, so daß, wenn das Anregerelais 5 in der Zeit zwischen t° und t1 angesprochen hat, der Schaltbefehl praktisch 'bei der Zeit t' erfolgt. Der Augenblick der Abgabe des Schaltbefehls ist praktisch unabhängig von der Größe des zu unterbrechenden Arbeitsstromes.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß in dem Zeitabschnitt zwischen t' und t= jungekehrte Verhältnisse an den Gittern der Entladungsgefäße herrschen. Der Schaltvorgang wird in diesem Fall am Schluß dieser Zeitspanne, nämlich bei t= erfolgen. Der Anodenstromkreis der Entladungsgefäße bleibt so lange geschlossen, bis der Leistungsschalter 2 ausgelöst hat, wodurch der Stromwandler d. spannungslos wird und damit auch das Oberstromrelais 5 abfällt, so daß dessen Kontakt 13 den zuvor verursachten Stromdurchgang durch die Gefäße 6, 7 unterbricht.
Als besonderer Vorteil des Erfindungsgegenstandes sei noch erwähnt, daß das Leitvermögen der Entladungsgefäße unabhängig von der jeweiligen Größe des zu unterbrechenden Stromes ist, sondern nur durch einen innerhall) jeder Halbwelle dieses Stromes wählbaren Zeitpunkt bestimmt wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß, wenn auf der Sekundärseite des Stromwandlers der Leistungsfaktor geändert wird, sich dann, wie aus der Zeichnung Fig. 2 ersichtlich, die Gitterspannung Vg zeitlich gegen den Sekundär-und Primärstrom des Wandlers verschiebt. Da der Schaltbefehl praktisch stets in der Zeit il oder t2 gegeben wird, so kann dieser Zeitpunkt beliebig durch Änderung des Leistungsfaktors beeinflußt werden, so daß die Abschaltung zu jedem wählbaren Zeitpunkt von J" und J' erfolgt.
Die Eigenzeit des zu steuernden Leistungsschalters ist zweckmäßig so eingestellt, daß bei einem der folgenden primären Stromnulldurchgänge die Entfernung der Schalterkontakte bereits so groß ist, daß eine -Neuzündung nicht erfolgen kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Abgabe von Schaltbefehlen in bestimmten, einstellbaren Zeitpunkten der Stromkurve des zu unterbrechenden Stromes, insbesondere für Leistungsschalter, in deren den Schaltvorgang verursachenden . Auslösestromkreis steuerbare, vorzugsweise gittergesteuerte Entladungsgefäße angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromdurchgang durch die beiden in Reihe geschalteten Entladungsgefäße und damit die Abgabe des Schaltbefehls zunächst von der Schaltstellung eines Relais abhängig ist, die endgültige Auslösung hingegen zusätzlich, und zwar in Abhängigkeit von der Stromkurve, jedoch unabhängig von der Stärke des abzuschaltenden Stromes dann erfolgt, wenn die von einem primär in den Arbeitsstromkreis geschalteten Stromwandler gelieferte Gittersteuerspannung durch den rJullpunkt hindurchgeht.
2. Einrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Zeitpunktes der Auslösung durch Änderung der Phasenlage des Stromwandlers bewirkt wird, um die Gitterspannung zeitlich gegenüber dem Primär-bzw. Sekundärstrom des Wandlers zu verschieben.