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überwachungseinrichtung für Regelschalter, insbesondere von Stufentransformatoren
Das Patent Goa. 073 bezieht sich auf eine überwachungseim-ichtung für Regelschalter
von Stufentransformatoren mit schleichend bewegtem Antriebs- und springend bewegtem
Schaltteil. An gegeneinander bewegten Schaltel.ementen des Schalters sind Sebaltorga.ne
angebracht, die bei Störung der Schaltbewe,gun;g eine Vorrichtung zum Abschalten,
z. B. zum Sperren oder zur Signalgabe, betätigen, die aber ;erst anspricht, -wenn
nach Ablauf einer einstellbaren Zeit die genannten Schaltorgane noch gegeneinander
verschoben sind. Diese Schaltorgane, die z. B. aus Betätigungsteilen, wie Bügeln,
Nocken oder Hebeln, bestehen können, und die zu betätigenden Schalter für die Überwachung
sind einerseits mit dem springend bewegten Teil, andererseits mit einem Festteil,
z. B. dem
Schaltergestell des Regelschalters, verbunden. Bei jedem Schaltvorgang
des Regelschalters wird infolgedessen der überwachungsstrornkreis geschaltet, so
daß das Zeitwerk anlaufen muß. Abgesehen von der dauernden ILontak-tbeanspruchung
bei häufigen- Schaltungen ist man auch in der Wahl des Zeitwerkes beschränkt. Für
elektrische Zeitwerksmotoren beispielsweise würde außerdem ein zweiter Steuerkreis
erforderlich werden, durch den die ganze Einrichtung umfangre=icher wird.
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Um nun eine im Aufbau und im Betrieb einfache und nur ;geringem Kontaktverschleiß
unterworfene Überwachungseinrichtung zu erhalten, wird gemäß der Eifindung ein an
sich bekanntes, dauernd ,geladenes, die Ansprechverzögerung erzeugendes, rein mechanisches
Zeitwerk zwischen den von den zu überwachend-en Teilen bewegten Steuerteilen, wie
Bügeln, Nocken o. dgl., und der für die Überwachung zu =betätigenden Vorrichtung
eingesetzt. Es läßt sich infolgedessen auch jedes noch so einfache mechanische Zeitwerk
verwenden, beispielsw-eis!e ein Uhrengetriebe oder ein Ölhemmwerk, das - aus einem
in einem Zylinder geführten Kolben besteht.
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Gegenüber einer bekannten Anordnung, bei der ein Zeitwerk in der Nähe
der Antriebswelle eines Schalters angebracht ist und bei dem das Relais von. einem
mit der Antriebswelle
verbundenen Hebel beeinfiußt wird, bat die
erfindungsgemäße Relaisanordnung den großen Vorteil, daß sie unmittelbar mit den
eigentlichen zu iilier@4-aclienden Schaltert=eilen und nicht nur mit dessen @X.ntriebswelle
zu-. sammenarbeit t. Während bei der bekannte i Ausführung nur die richtige Funktion
der Antriebs«-elle bis -zur Relaiseitibaustell@e, nicht aber die zwischen dem Relais
und dein-eigetitlichen Schalter liegenden "fedre zu ü,berwaclicn sind, -wird beim
Erfindungsgegenstand, nachdem i)ci dieseln das Relais unmittelbar mit dem Schalter
selbst verbunden ist, dieser sowie dessen gesamter Antrieb in vorbildlicher Weise
überwacht.
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In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einrichtung
d,irgestellt.
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Fig. i enthält die An i@@endung dier erfindungsgemäßen Einrichtung
auf einen Kniehebellastschalter. Dieser besteht in 1)ek-inntcr Weise aus dein Isnic,,#-el,enkpoly-gon
mit den beiden Außengliedern i und 2 und dein diese Glieder verbindenden l\Iittelgliled
3, an dein die Kraftspeicherfeder :1. angreift. Diese wird durch Verschieben ihres
Endes 5 auf einer Kurbel oder auf einer Führungsstange 6 gespannt. Jedes Endglied
i und 2 ist mit Bügeln oder Hel)eli1 7 bz-. 8 fest verbunden. Diese dienen als Sperrteile
der übericachungseinriehtung. In der in Fig. i dargestellten Stellung, bei der die
Lastschalterkontakte 9 eingeschaltet sind und der f'berschaltwiderstand i i kurzgeschlossen
ist, wird die Schaltvorrichtung für den Überwachungsstromkreis in ihre Ruhestellung
gedrängt. Diese Vorrichtung besteht bei dem in Fig. i dar,cestellten Ausführungsbeispiel,
aus einem auf der Welle 12 drehbar gelagerten mehrarmigen Hebel 13. Der Hel)elarin
1.1 wird durch den Hebel 8 entgegen der Kraft einer Fedc,r 15 gehalten. Diese greift
ain Hebelarm 16 an. Der dritte Hebelarm -steuert die elektriächen Koaitakte des
ftl)erwachutigssuromkreises. Beim Schalten der Kontakte 18 bz«-. bei Ruhestrombetrieb
durch Cltnen der Kontakte 1S werden Signale 1)e't<ltlgt oder Motoren geschaltet,
die den außer Tritt oder attl'ser Betrieb gekommenen Regelschalter in seine Grundstellung
führen, «-obei auch Hilfskraft-Speicher ausgelöst icci-den können. Schließlich können
durch die Kontakte 18 auch, die :!uslösesp:uleii des Transforinatoratusseli.alters
betigt werden, so daß d,er schadhafte Apparat vom wetz getrennt wird.
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Die Beweginig des mehrarmigen Hebels 13 wird durch ein an dein H:ebelarni
16 an-Ireifencles ülliemin werk, das aus einem Zylinder 19 und einem darin geführten
Kolben 2o 'oestelit, verzögert. Der Kolben 2o ist dabei mit dem I-lebelarni 16 gelztippclt;
wenn die Kolbenstange kein Gelenk enthält, empfiehlt i es sich, ihr Ende in einem
Langloch oder einer Kulisse 2 z des Armes 16 zu führen. Ein 1'ml:enlkkana122 bewirkt
in bekannter Weise <las Überströmen der Bremsfliissiglkeit von der einen hol.benseite
auf die andere. Mit einc°m Drosselcenti123 kann die Verzögerung bzw. die Bremswirktuig
beliebig eingestellt tcerdcn. All Stelle eines derartigen ölhemmwerkes kann natürlich
auch ein Uhrwerk ausgelöst @t-erden, das nach einer bestimmten Zeit den Schalter
18 betätigt. Wenn innerhalb dieser Zrit der Nebel i3 -wieder in die in Fig. i @ezcichnete
I Stellung ,gelangt, würde naturgemäß noch kein Sehalt@-organg erfolgen.
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Die Wirkung der erfindungsgeni,-ißen Einrichtung ist folgende: In
der Cberschaltstellung, wenn der Lastschalter die Umschaltung vom Kontakt c> atif
die Kontakte io ausführt, wird der Hebelartii 14. kurzzeitig freigegeben. Er wird
ti:nter der Eini\-irkung der Feder 15 gedreht, sei diif; sich die Kontakte 18 zwar
einander nähert, jedoch erst nach der durch das Zeitwerk bedingten Verzögerung rollständig
sclilicl:)en können. Ilei ordnen gsgemäßem Betrieb würde-, noch ehe das Zeimerk
abgelaufen ist, bereits der Hebel ; des zti-eiten ' Endgliedes 2 den Ilebel1.1 erfassen
und ihn wieder in seine Ausgangsstellung drängen. Bei kurzen Schaltzeiten hat unter
Umständen der Hebel. 1.1 überhaupt noch keinen nennensv-erten Weg ztiriickgelegt.
Rasches Spannen ermöglicht d;is Rltckschlagventll 33.
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Wenn sich die ganze Schalteinrichtung atif hohem Potential befindet,
z. B. bei Lastschaltern-, die mit ihrem Gehäuse zusanmicii Betriebsspannung führen
und auf einem Durchführungsisolator des Regeltransformators untergebracht sind,
:empfiehlt es sich. die Kontakte 18 nicht unmittelbar mittels des Hebels 13 zu steuern.
Dieser kann ciclmehr, nachdem die Verzögerungszeit überschrittün ist und der Hebel
13 noch nicht wieder in seine Grundstellung zurückgedrängt «urdc. ein Fallgewicht
ausklinken, das in eifre Schalteinrichtung herabfällt, die im L-berwachungsstromkreis
enthalten ist tuid von dein unter hoher Betriebsspannung stelieiiden, zu übencachenden
Regels,chaltei: einen sol(-li:,ii Abstand bat, daß der Übertritt der 11oc-hs.pannung
in den mit Niederspannung gespeisten Signalstromkreis ausgeschlossen u-ird. Eine
praktische Ausführut)gsform dieser Einrichtung ist in Fig. ; angedeutet. Auf der
Achse 12, die sich bei Freigabe des Hebc1-armes i.i verdreht, ist eineockensclicilic
24 befestigt, die in in eine Führing oder in ein Führungsrohr25 eingesetztes Fall,.ctticht
26 festhält. Das Fallgewicht ist zu diesem Zwecke mit einer Rast 2; versehen. Vorteilhaft
steht
es unter der Kraftwirkung einer Feder 28. Der Eingriff des Nockens 24. mit dem Gewicht
26 wird durch einen Schlitz 32 in dem Führungsrohr 25 ermöglicht.
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Wenn nun der Hebel 14 länger freigegeben wird als der Verzögerung
des Zeitwerkes entspricht rastet der Nocken 24. oder ein angefräster Achsenteil
51 aus und gibt das Fallgewicht 26 frei. Dieses wird durch die Kraft der Feder 28
aus dem Fiihrttngsrohr 25 abgeschossen und fällt in die Schaltvorrichtung 29. Hier
kann es durch sein Eigengewicht oder durch seine kinetischie Energie einen Schalter
betätigen oder durch sein eigenes Leitvermögen die Kontakte 3o und 31 miteinander
verbinden. 3o ist dabei :eine Kontakthülse, die den Schaft des Gewichtes 26 federnd
umgreift, während 31 die als Gegenkontakt ausgebildete Kontaktplatte darstellt.
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In Fig.2 ist eine Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen überwachungseinrichtung
für sprunghaft betätigte Stufenschalter dargestellt. Mit dem sprunghaft betätigten
Kontakt 40 ist eine Nockenscheibe .11 fest verbunden. Diese hat eine der Anzahl
der Stufenschaltergrundstellungen entsprechende Zahl einzelner Nocken, die den Hebel
14. der L'berwachungseinrichttrng in den Schaltergrundstellungen in die Ruhelage
drängen und dabiei beispielsweise die Feder 15 spannen. Wenn der Schalter geschaltet
,wird, verläßt der Hebel 14 den Nocken 4.2, das Zeitwerk bzw. die Ölbremse tritt
in Tätigkeit und verzögert die Bewegung der Schalterarme 14 bzw. 17. Wenn der Antrieb
des Regelschalters in Ordnung ist, hält noch innerhalb der Verzögerungszeit der
benachbarte Nocken .13 oder ,1.1 den Hebel 1¢ fest, so daß der übertvachungsscbalter
nicht schalten kann. Wenn hingegen im Falle einer Störung der Kontakt 1o in einer
Zwischenstellung stehenbleibt, kann der I1,ebe117 seinen Kontaktweg vollenden, so
daß der Schalter 18 die Steuer- oder Signalstromkreise betätigt.
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Dia häufig im Falle einer Störung des Kraftspeicherantriebes, z. B.-
bei Federbruch, der bewegliche Kontakt 4.o des Stufenwählers hzw. die beweglichen
Teile 1, 2 und 3 der Lastschalter mit dem schleichend bewegten Antriebsteil kraftschlüssig
gekuppelt werden und langsam in die nächste Schaltstellung gelangen, würde auch
dieser durch die Überwachungsvorrichtung zurr Anzeige gelangen. Es empfiehlt sich
dann, die Verzögerungszeit der überwachungsvartzchtun;g so einzustellen, d,aß, noch
ehe der in Störungsfällen schleichend bewegte Regelkontakt die nächste Schaltergrundstelluüg
erreicht, vom Überwachungsgerät ein Signal gegeben wird.
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Die erfindungsgemäße überwachungseinrichtung kann natürlich bei jedem
beliebigen Stufenschalter oder Lastschalter verwendet: werden. Die Kontaktbewegung
des Regelschalters ist beliebig. Sie kann kreisförmig, geradlinig oder zyldoidenförmig
sein. Auch bei sog. Lange arnschaltern kann die erfindungsgemäße Einrichtung mit
Vorteil verwendet werden. Das sind solche Regelschalter, bei denen die Kontaktbewegung
ohne Kraftspeicher erfolgt, bei denen also Stufenschalter und Lastschalter oder
mindestens einer der beiden Schalter mit ihrem motorischen oder Handantrieb unmittelbar
gekuppelt sind.
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Fig.3 zeigt eine Zusatztransformatorschaltung, bei der die überw a@hungsvorrichtun;g
gemäß der Erfindung mit Vorteil zur Anwendtuig gelangt. Die Spannung eines Verbrauchers
5o wird durch einen stufenweise schaltbaren, im Zuge der Netzleitttügen 51 liegenden
Zusatztransformator 52 geregelt. Die Regelschalter 53 sind mit erfindungsgemäßen
Überwachungsvorrichtungen 5.1 versehen. In Störungsfällen wird b.eipansprechender
Überwachungsvorrichtung der Umschalter 55 gesteuert. Dieser legt den Verbraucher
5o unter Umgehung des Zusatztransformators 52 unmittelbar an das Netz 51. Nach dieser
Umschaltung wird mittels des Schalters 56 der Zusatztransformator vom Netz abgetrennt.
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Bei Handantrieb des Regelwerkes kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
als Stellun-sanzeiger dienen und mindestens zur Anzeige der Schaltergrundstellung
verwendet werden.