-
Relaisanordnung zur Feststellung des Vorzeichens der ersten Halbwelle
einer Schwingung Es ist bereits eine Anordnung vorgeschlagen worden, mit deren Hilfe
das Vorzeichen der ersten Halbwelle einer Schwingung festgestellt werden kann. Diese
Anordnung enthält zwei Stromzweige mit je einem Entladungsgefäß, von denen, je nachdem'welches
Vorzeichen die erste Halbwelle der Schwingung hat, das eine oder das andere zur
Zündung kommt und ein nachträgliches Zünden des anderen Entladungsgefäßes verhindert.
Es kann dazu der Spannungsabfall benutzt werden, den der Strom durch ein gezündetes
Rohr in einem Ohmschen Widerstand hervorruft, in dem die Anodenspannung für das
andere Entladungsgefäß um den Betrag dieses Spannungsabfalls so weit erniedrigt
wird, daß es nicht mehr zündet. Eine Erhöhung der negativen Gittervorspannung des
zweiten Rohres wirkt im gleichen Sinne.
-
Gemäß der Erfindung wird bei Anordnungen zur Feststellung,des Vorzeichens
der ersten Halb@@velle einer Schwingung mittels einer Stromverzweigungssdaltung,
:deren Zweige Relaiseinrichtungen enthalten, an denen je nach dem Vorzeichen der
ersten Halbwelle nur die eine oder die andere wirksam wird. in einem den beiden
Zweigen gemeinsamen Teil der Schaltung ein Kondensator angeordnet, der über den
zuerst vom Strom durchflossenen Stromzweig aufgeladen wird und hierdurch ein Wirksamwerden
des anderen Zweiges unmittelbar danach verhindert. Liegen beispielsweise- in den
beiden Stromzweigen Entladungsgefäße, so wird durch den ersten Stromstoß über das
gezündete Entladungsrohr der Kondensator aufgeladen. Infolgedessen fehlt dann dem
zweiten Entladungsgefäß die zur Zündung erforderliche Anodenspannung, solange nicht
der Kondensator die in ihm aufgespeicherte Ladung wieder verloren hat. Es genügt
dabei für die Erreichung des beabsichtigten Erfolges, daß die Ladung ,des Kondensators
so lange aufrechterhalten wird, his ein Relais die Abschaltung- des zweiten Entladungsgefäßes
bzw. des zweiten Stromweges herbeigeführt hat. Danach ist die Gefahr eines fehlerhaften
Ansprechens des zweiten Entladungsgefäßes nicht mehr vorhanden. Der Kondensator
bietet den Vorteil. daß er in der Lage ist, im ersten Augenblick der Zündung einen
Strom beliebig hoher Stärke aufzunehmen. Man kann die Anordnung nach der Erfindung
insbesondere anwenden zur Erfassung kurzzeitiger Erdschlüsse, wobei dann eine Einrichtung
zur Feststellung des Vorzeichens der ersten Halbwelle
des Erdschlußstromes
und eine entsprechende Einrichtung für die Feststellung der ersten Halbwelle der
Nullpunktverlagerungsspannung vorgesehen wird. Es empfiehlt sich, einen Stromstoß
über einen der beiden parallel geschalteten Stromwege nur dann zur Herbeiführrung
einer Anzeige oder zur Durchführung eines Schaltvorgang: nutzbar zu machen, wenn
feststeht, daß es sich wirklich um einen Fehler derjenigen Art handelt, welchen
man erfassen will, beispielsweise uni einen Erdschluß, aber nicht tun einen anderen
Vorgang. welcher auf der Leitung vorübergehend eine ähnliche Wirkung hervorruft
wie ein Erdschluß. An Stelle Von Relais, die durch den Stromstoß über den einen
oder anderen der parallel geschalteten Stromwege erregt werden und sich dann selber
über einen Haltekreis halten, kann auch eine Relaisanordnung verwendet werden, bei
welcher durch den Stromstoß ein Relaisanker zum Abfallen gebracht wird, der normalerweise
durch einen Ruhestrom im Relais in der Arbeitsstellung gehalten wird und über seinen
Kontakt den Ruhestromkreis aufrechterhält. Bei einer solchen Anordnung wird in besonders
kurzer Zeit nach dem Stromstoß bereits eine Relaiswirkung erzielt, da nach der Kontaktunterbrechung
zu Beginn der Ankerbewegung das Relais bereits endgültig abgeschaltet ist. Durch
eine besondere Einrichtung, beispielsweise einen Druckknopfschalter, kann man zu
einem späteren Zeitpunkt das Relais wieder in die Arbeitsstellung zurückbringen.
-
Bei Anwendung eines Kondensators gemäß der Erfindung läßt sich die
Anordnung derart vereinfachen, dali man an Stelle der Entladungsgefälle mechanische
Relais mit Abfallkontakten und sogar eine mechanische Steuerung der beiden parallel
liegenden Stromzweige anwenden kann. Einzelheiten der Erfindung werden durch drei
Ausführungsbeispiele erläutert.
-
In Fig. i ist eine Anordnung finit zwei Entladungsgefäßen i und ::
dargestellt, die je eine Anode, ein Gitter oder eine Zündelektrode und eine Kathode
enthalten. Die Gitter der beiden Röhren sind mit der Sekundärwicklung 3 eines Transformators
verbunden, dessen Priniärwicklung durch den Strom erregt wird, dessen Polarität
beim Einsatz festgestellt werden soll. Bei Verwendung der Einrichtung zur Erdschlußüberwachung
kommen zwei solcher Einrichtungen zur Anwendung, Von denen die eine eine Steuerung
der Gitterspannung durch den Erdschlußstrom J" die
andere eine Steuerung durch
die Nullpunkt-@-erlagerungsspannung E, aufweist. Eine negative Vorspannung der Gitter-
oder Zündelektroden der Entladungsgefäße wird durch ,.ine Gittervorspannungsbatterie
q. erzeugt. Von der Anodenbatterie sind nur die P@)l klemmen (;- -) dargestellt.
Es kann hierfü: eine Gleichspannungsquelle beliebiger Ar Verwendung finden, von
der tnan die Sicher heit hat, daß sie jederzeit in der Lage ist Strom abzugeben
und auch jederzeit eine aus reichende Spannungshöhe besitzt. Im Anodenkreis des
Entladungsgefäßes., liegt ein Zwei wicklungsrelais @, im Anodenkreis des Entladungsgefäßes
i liegt ein entsprechende: Zweiwicklungsrelais 6. Die eine der Wicklungen dieser
Relais- wird von einem Stroir durchflossen, wenn das zugehörige Entladungsgefäß
stroindurcblässig wird. Dic zweite Wicklung ist über einen Selbstlialte:-kontakt
7 bzw. 8 ständig von einem Strom durchflossen. Ein Sironidurcligang durch da zugehörige
Entladungsgefäß hat die Wirkung. (daß das von der Haltewicklung herc-orgerufene
:1Iagnetfeld ausgelöscht wirre, so daL! der Selbstlialtekontakt 7 bzw. 8 sofort
abfällt. Die Relais 5 und G steuern -weiter je einen Kontakt 9 und 1o für die Beeinflussung
einer Signaleinrichtung und einer Schaltvorrichtung. Die Wirkung der Kontakte c)
und 1o hängt bei einer Anordnung, bei welcher zwei Einrichtungen vorhanden sind,
von denen die eine durch eine erste Meßgröße, z. B. den Erdschlußstrom, die zweite
durch eine zweite Meßgröße, z. B. die Nullpunkiverlagerungsspannung, gesteuert wird,
Von der Einstelluni; entsprechender Kontakte der -zweiten Einrichtung ab.
-
Wenn in der Sekundärwicklung 3 .;n Spannungsstoß entsteht, der die
Wirkung hat, daß eine der beiden .Röhren beispielsweise (las Entladungsrohr i zündet,
dann lädt der über das Rohr i fließende Strotustoß sofort einen Kondensator 1z auf.
Sobald dies geschehe:. ist, erlischt nicht nur der Strom in der gezündeten Röhre,
sondern es ist, da der Kondensator 1a in der gemeinsamen Zuleitung zu beiden Entladungsgefäßen
liegt, auch ein Zünden des zweiten Entladungsgefäßes nicht mehr möglich. Der Stromstoß,
der zur Rufladung des Kondensators 1r führt, hat die Wirkung, daß der Selbsthaltekontakt
des zugehörigen Relais 6 abfällt, so daß von diesein Augenblick an das Ansprechen
des Entladungsgefäßes festgehalten ist. Der Kcn(lensator 1a ist niit einem Entladewiderstand
13
Versehen, der nach einer Zeit, die auf jeden Fall ausreicht, das Relais
5 oder das Relais 6 in Tätigkeit treten zu lassen, die Ladung des Kondensators 1a
allmählich zum Ausgleich bringt. Man kann mit den Relais 5 und 6 weitere Kontakte
steuern, die beispielsweise den Anodenkreis jeweils des anderen Entladungsgefäßes
unterbrechen. Die Unterbrechung braucht nicht sehr schnell zu erfolgen, da je nach
der Größe des Konden-
Bators 12, der Wahl der Anodenspannung und
der Größe. des Entladewiderstandes, 13 eine längere Zeit zur Verfügung--steht.-
-Uni .die Einrichtung nach ihrem Ansprechen -wieder in die Ausgangsstellung -zurückführen
zu können, ist beispielsweise ein Druckknopfschalter oder von- einem Relais gesteuerte
Kontakte I4 vorgesehen. Sobald dieser geschlossen wird, wird bei den Relais 5 und.
6 die Haltewicklung erregt, wodurch der Selbsthaltekoiitakt geschlossen wird.. -Nach
der Dffnung des Schalters rd. bleiben dann die Selbstlialtekoritakte_7-.und 8.geschlossen._
-.-Fig.-2 zeigt -eine- Schaltung ohne. Entladungsgefäße. Ein von einem entsprechenden
Strom öder einer entsprechenden -Spannung erregter Transformator ruft in einer Sekundärwicklung
3 einen Spannungsstoß der- einen oder anderen Richtung hervor. -Dadurch erfolgt
bei der einen Stoßrichtung über einen Gleichrichter2o, bei der anderen Stoßrichtung
über einen Gleichrichter 21 eine Aufladung eines Kondensators 22. Der Aufladestromstoß
verläuft in dem einen Falle über die Wicklung 23 eines Relais 24., im anderen Falle
über die Wicklung 25 eines Relais 26. Die Relais 2.1. und 26 sind ähnlich den Relais
5 und 6 in Fig. z mit zwei Wicklungen und mit je einem Selbsthaltekontakt 27 bzw.
28 ausgestattet. Durch den Ladeimpuls des Kondensators 22 wird das Relais 24 oder
das Relais 26 zum Ansprechen gebracht. Man kann die Wirkung dadurch verbessern,
daß man die Wicklungen 23 und 25 durch je einen Kondensator 29 oder 30 überbrückt.
Dadurch wird einerseits die Aufladung des Kondensators 22 beschleunigt, anderseits
für das Ansprechen des Relais 23 oder 25 eine gewisse Energie in den Kondensatoren
29 oder 30 gespeichert. Von den Relais 2:1. und 26 werden weitere Kontakte
31 und 32 gesteuert, die Anzeigevorrichtungen oder Scbaltvorrichtungen
betätigen können.
-
Die Gleichrichter 2o und 21 können durch Entladungsgefäße, wie z.
B. Glimmlampen, mit -einer Zündelektrode ersetzt werden, wobei jedoch Entladungsgefäße-zur
Anwendung kommen, die eine ausgeprägte Polarität besitzen, derart, daß bei einer
Spannung in der Wicklung 3 'in dem einen Sinne der eine und bei einer Spannung im
entgegengesetzten Sinne nur der andere Stromweg durchlässig wird. Wenn die Wicklung
3 die Sekundärwicklung eines Stromwandlers ist, ist es zweckmäßig, Widerstände 33
und 3:a: vorzusehen, damit der Stromwandler nicht mit offenem Sekundärkreis betrieben
wird. Man kann auch einen Spannungsbegrenzer auf der Sekundärseite anwenden oder
einen Wandler mit magnetischer Sättigung wählen, wobei jedoch auf der Primärseite
zweckmäßig ein Strombegrenzungswiderstand-'in-'Reihe finit der 1'riinärwiclclung
und ein Nebenschluß, der diese Reihenschaltung überbrückt, ängewendef wird. Auch--
-kann -man einen gesättigten Zwischenwandler anwenden, um -die der Einrichtung zugeführte
Spannung zu begrenzen.
-
In Fig. 3 erfolgt die Einschaltung des einen oder des anderen der
beiden parallelen Strom=. Wege mit Hilfe mechanischer Kontakte. Hierzu eignet sich
am besten ein Kontakt, dessen Eigenfrequenz genügend weit über der Frequenz der.
zu -überwachenden SchvVingungen liegt. Es eignet sich hierfür beispielsweise- ein
mechanischer Gleichrichter, bei dem die Kontakte an einer nur kleine Bewegungen
ausführenden Kontaktzunge oderMembran angebracht sind. In Fig. 3 -steine schwingende
Kontaktzunge4o zwischen zwei Gegenkcantakten4i und .42 neutral eingestellt. Von
der Sekündärwichlung 3 eines Strom- oder Spannungswandlers oder Zwischenwandlers
wird die Steuerspule 43 des schwingenden Ankers q.o erregt. Es kann dabei zweckmäßig
sein, mit der Spule 4.3 eine Vorrichtung in Reihe zu schalten, die erst bei einer
gewissen Spannungshöhe anspricht. In einem solchen Fall wird man die Wicklung 3
über einen Widerstand schließen und die Wicklung .43 beispielsweise unter Vorschaltung
einer Glimmlampe, welche jedoch keine ausgeprägte Polarität besitzt, zu dem Widerstand
parallel schalten. Sobald ein Spannungsstoß genügender Höhe in der Wicklung 3 entsteht,
wird der Kontakt 41 oder 422 geschlossen, so daß ein Stromstoß über eine Relaiswicklung
44 oder über ein Relais 4.5 zur Aufladung eines Kondensators 46 entsteht. Die Wicklung
4.4 gehört zu einem Zweiwicklungsielais, ebenso gehört die Wicklung 45 zu einem
Zweiwicklungsrelais. Die nicht näher bezeichnete Haltewicklung des einen Zweiwicklungsrelais
ist über einen Selbsthaltekontakt 47, die nicht näher bezeichnete Haltewicklung
des anderen Zweiwicklungsrelais über einen Selbsthaltekontakt 48 normalerweise erregt.
Ein Stromstoß über die Wicklung 4.4 bzw. 45 hat zur Folge, daß der Selbsthaltekontakt
des betreffenden Relais abfällt. Solange der Kondensator q.6 noch hinreichende Ladung
besitzt, kann die Relaiswicklung des anderen Stromweges nicht von einem Strom durchflossen
werden, selbst wenn der entsprechende Gegenkontakt 41 oder 42 des Schwingkontaktes
q.o geschlossen wird. Erst nachdem der Kondensator 4.6 'über einen Entladewiderstand
49 hinreichend entladen wurde, ist ein neuer Ladestromstoß solcher Stärke möglich,
daß dadurch der Anker 47 oder der Anker .48 zum Abfallen kommt. Mit den Ankern 47
und .48 sind weitere Relaiskontakte verbunden, beispielsweise die Relaiskontakte
5o und 51, welche
nach dem Abfallen den Pluspol an die unteren Wicklungsenden
der Relais 44 und 45 legen. Dadurch sind dann diese Relaiswicklungen bei Schließung
der Kontakte 41 oder 42 in sich kurzgeschlossen und können keinen Strom erhalten.
Weitere Kontakte 52 und 53 dienen zur Steuerung von Signaleinrichtungen und Schaltgeräten.