DE740619C

DE740619C - Automatic, purely mechanical reclosing device for an electrical switch that has failed due to a malfunction or overload

Info

Publication number: DE740619C
Application number: DEE51892D
Authority: DE
Inventors: Ing Georg Hafergut; Ing Fritz Tauber
Original assignee: ELIN und SCHORCH WERKE AG fur
Current assignee: ELIN und SCHORCH WERKE AG fur
Priority date: 1938-01-07
Filing date: 1938-11-25
Publication date: 1943-10-25

Description

Selbsttätige, rein mechanisch wirkende Wiedereinschaltvorrichtung für einen infolge einer Störung oder Überlastung ausgefallenen elektrischen Schalter Wiedereinschaltvorrichtungen erfüllen den Zweck, in bedienungslosen Stationen, insbesondere Transformatorstationen, Abzweigstellen von Stichleitungen o. dgl., die Wiedereinschaltung .eines durch Leitungsstörung (Erdschluß, Kurzschluß, Spannungsrückgang o. dgl.) oder Überlastung gefallenen Schalters selbsttätig vorzunehmen. Der die 'Wiedereinschaltung bewirkende Antrieb besteht entweder aus einem Elektromotor oder aus einem Drehmagnet,'in .den meisten Fällen jedoch aus einem mechanischen Energiespeicher, beispielsweise in Form eines ablaufenden Gewichtes, da in den kleinen bedienungslosen Stationen und Abzweigen meist keine elektrische Energie niederer Gebrauchsspannung zur Verfügung steht.Automatic, purely mechanical reclosing device for an electrical switch that has failed as a result of a malfunction or overload Reclosing devices serve the purpose in unattended stations, in particular Transformer stations, branches of branch lines or the like, the restart .one due to line fault (earth fault, short circuit, voltage drop, etc.) or overload the fallen switch automatically. The 'reclosing causing drive consists either of an electric motor or of a rotary magnet, 'in In most cases, however, from a mechanical energy store, for example in the form of a draining weight, as in the small unattended stations and branches usually no electrical energy with a low usage voltage is available stands.

Bei den bisher bekannten und gebräuchlichen Wiedereinschaltvorrichtungen erfolgt die Freigabe der Einschaltung entweder direkt oder über ein Hemmwerk zeitlich verzögert, wobei die Verzögerung auf einen bestimmten, für alle Wiedereinschaltungen gleichen Zeitwert einstellbar ist. Die Zahl der Wiedereinschaltungen ist lediglich durch den - Ablauf des Energiespeichers begrenzt und segeben oder aber bei Einschalten auf einen bestehenden Kurzschluß mit einer einzigen Wiedereinschaltung begrenzt.With the previously known and customary reclosing devices the activation is released either directly or via an inhibitor over a period of time delayed, with the delay on a certain, for all reclosures the same time value can be set. The number of reclosures is only limited by the - expiry of the energy store and given or when switched on limited to an existing short circuit with a single reclosure.

Nun besteht das Bedürfnis, die Zahl der Wiedereinschaltungen und die Zeitspanne zwischen Ausschaltung des Schalters (ölschalters) und seiner Wiedereinschaltung unterschiedlich und beliebig wählbar davon abhängig zu machen, ob die den Fall des Schalters verursachende Leitungsstörung vorübergehender oder dauernder Natur war, und die Schaltvorgänge m einer vorbestimmten, am Schaltwerkeinfach einzustellenden Folge ablaufen zu lassen. Meist ist es erwünscht, die Wiedereinschaltung nach Ausfall des Schalters infolge einer kurzzeitigen vorübergehenden Störung oder Überlast möglichst rasch. entweder vollkommen unvcrzögert oder mit beliebig klein einstellbarer Verzögerungszeit vorzunehmen, so daß der Ausfall der Leitung in den angeschlossenen Betrieben nicht oder möglichst -wenig störend bemerkt wird. Die Wi:edereinschaltung nach Ausfall des Schalters durch andauernde Störung soll jedoch zeitlich beliebig verzögerbar sein, da sich gezeigt hat, daß viele Störungen, z. B. etwa durch aufgefallene Baumäste, in sehr kurzer Zeit von selbst verschwinden.Now there is a need, the number of reclosures and the Time span between switching off the switch (oil switch) and switching it on again different and freely selectable depending on whether the case of the The line fault causing the switch was of a temporary or permanent nature, and the switching operations m a predetermined, easy to set on the rear derailleur Sequence to expire. In most cases it is desirable to switch on again after the switch fails as a result of a brief, temporary malfunction or Overload as quickly as possible. either completely without delay or with arbitrarily small adjustable delay time, so that the failure of the line in the affiliated companies are not noticed or not noticed as much as possible. the However, it should be switched on after the switch fails due to a persistent malfunction be arbitrarily delayed in time, since it has been shown that many disturbances, z. B. disappear by themselves in a very short time through tree branches that have fallen out.

Nach kurzzeitigen vorübergehenden Leitungsstörungen (Kurzschluß, Erdschluß, Spannungsrückgang u. d51.) oder Überlastungen soll die Zahl der möglichen Wiedereinschaltungen unbegrenzt bzw. im Falle eines Energiespeicherantriebes nur von der im Energiespeicher gesammelten Schaltzahl abhängig sein. Im Falle einer andauernden Störung soll jedoch die Schaltzahl einstellbar begrenz sein, da ein öfteres Schalten in rascher Folge auf einen Dauerkurzschluß, Erdschluß oder auf eine dauernde starke Überlastung nicht nur die Leitung sondern in höchstem Maße den Schalter selbst gefährdet, bei ölschaltern sogar zu deren Explosion führen kann. In den - meisten Fällen wird aber ein nur einmaliger Wiedereinschaltversuch auf eine bestehende Störung als ungenügend empfunden, und es ist erwünscht, diesen Wiedereinschaltversuch nach Belieben zwei-, drei- oder mehrmals, jedoch wählbar begrenzt, wiederholen zu können.After brief, temporary line faults (short circuit, earth fault, Voltage drop and d51.) Or overloads should be the number of possible reclosures unlimited or, in the case of an energy storage drive, only from that in the energy storage device the number of operations collected. In the event of a persistent disruption, however, The number of switching operations can be limited, since frequent switching in quick succession not to a permanent short circuit, earth fault or permanent heavy overload only the line but the switch itself is endangered to the highest degree, with oil switches can even lead to their explosion. In most cases, however, there will only be one One-time restart attempt on an existing fault perceived as insufficient, and it is desirable to attempt two, three or to be able to repeat several times, however selectively limited.

Die bisher gebräuchlichen und bekannten, rein mechanisch wirkenden Wiedereinschaltvorrichtungen waren entweder nicht in der Lage. durch verschiedenen Wirkungsablauf zwischen kurzzeitiger oder dauernder Störung zu unterscheiden, oder höchstens so weit, daß nach der Bersten Schaltung auf einen bestehenden Kurzschluß die Wiedereinschaltvorrichtung vollkommen blockiert wurde. Keinesfalls waren sie in der Lage, zeitliche Unterschiede zwischen der Wiedereinschaltung auf eine vorübergehende Störung und einer Wiedereinschaltung auf dauernde Störung zu machen.The previously used and known, purely mechanical ones Reclosing devices were unable to either. through different To distinguish between short-term and permanent disruption, or at most so far that after the bursting circuit on an existing short circuit the reclosing device has been completely blocked. In no way were they able to time differences between reclosing on a temporary basis Fault and a restart to make permanent fault.

Die Erfindung betrifft eine derartige Wiedereinschaltvorrichtung für einen infolge einer Störung oder Überlastung ausgefallenen elektrischen Schalter, insbesondere ölschalter, die nach einer beliebig ,einzustellenden Zeitdauer und mit einer ebenfalls beliebig einzustellenden Schaltzahl wirkt, und ist dadurch gekennzeichnet, da.ß ,einerseits die Zeitdauer der Wiedereinschaltungen und anderseits deren Zahl für dauernde und für vorübergehende Störungen jeweils vollkommen unabhängig voneinander eingestellt werden können. Dies wird dadurch erreicht. daß einerseits die. Länge und somit die Dauer des Ablaufweges eines Zeitwerkes, der durch eine durch Fallen des Leistungsschalters ausgelöste Sperrklinke unterteilt ist, in seinen beiden Teilen beliebig veränderlich gemacht ist, wobei durch den gesamten Ablaufw°g die Zeitdauer bei dauernden Störungen und durch den zweiten Teil des Ablaufweges die Zeitdauer bei vorübergehenden Störungen bestimmt ist, und daß anderseits die Zahl der Wiedereinschaltungen bei Dauerstörungen durch ein Zählwerk, bei vorübergehenden Störungen durch das Ablaufen der Wiedereinschaltvorrichtung festgelegt werden kann.The invention relates to such a reclosing device for an electrical switch that has failed as a result of a malfunction or overload, in particular oil switch, which can be set after an arbitrary period of time and acts with a number of operations that can also be set at will, and is characterized by da.ß, on the one hand the duration of the reclosing and on the other hand their number for permanent and for temporary disturbances completely independent of each other can be adjusted. This is achieved through this. that on the one hand the. length and thus the duration of the course of a timepiece, which is caused by falling of the circuit breaker triggered pawl is divided into its two parts is made variable at will, with the duration of the entire process in the case of permanent malfunctions and through the second part of the process path, the duration is determined in the case of temporary faults, and that on the other hand, the number of reclosings in the case of permanent malfunctions due to a counter, in the case of temporary malfunctions due to expiry the reclosing device can be determined.

Durch die Wiedereinschaltvorrichtung A selbst (Fig. i) wird gleichzeitig mit der selbsttätigen Wiedereinschaltung des Schalters beispielsweise ein an sich bekanntes, mit einer Uhrfeder oder sonstigem Kraftspeicher verseh:enes Hemmwerk (Zeitwerk) B beispielsweise durch eine Kurvenscheibe C aufgezogen. Das nunmehr ablaufende Hemmwerk wird in seiner Bewegung durch eine Klinke D aufgehalten. Der gesamte Verzögerungsweg des Hiemmwerkes und somit die Verzögerungszeit wird also durch die Klinke D in zwei voneinander unabhängige Teile geteilt, in die Strecke (Zeit) a, welche zwischen beendetem Aufziehen und Hemmung durch die Klinke D, und in die Strecke (Zeit) b, welche zwischen der Hemmung durch die Klinke D und der Auslösung der Wiedereinschaltvorrichtungzur Betätigung des Schalters (ölschalters) liegt. Da die Klinke D durch den fallenden Schalter (Ölschalter) geöffnet wird und so lange geöffnet bleibt, bis der Schalter wieder eingeschaltet ist, hat das Hemmwerk nach dem Fall des Schalters die Strecke (Zeit) a -'- b zu durchlaufen, wenn der Schalter sofort nach seiner Einschaltung wieder ausfällt, wenn er also auf eine länger bestehende Störung (Kurzschluß, Erdschluß, Unterspannung u. dgl.) oder Überlast geschaltet wurde. Es braucht nur die Strecke (Zeit) b zu durchlaufen, wenn zwischen Einschaltung und Ausfall des Schalters eine gewisse Zeit (gleich oder größer als a) verstrichen ist, wenn also beim Wiedereinschalten keine Dauerstörung oder Überlast vorhanden, die vorhergehende Störung oder Überlast nur vorübergehender Natur war und gelegentlich später wieder eine Störung auftritt. Da sowohl der Aufzug des genannten Hemmwerkes (Zeitwerkes) durch einfache bekannte Mittel, beispielsweise durch Verstellen der AufzugstangeE längs einer Zeitskala, als auch der Auslösungspunkt der Wiedereinschaltvorrichtung, beispielsweise durch Verstellung des Klinkenhebels F längs einer Zeitskala, beliebig verstellt (eingestellt) werden 'kann, gibt die vorgeschilderte Vorrichtung die Möglichkeit, die Zeitdauer der Wiedereinschaltung (Zeitspanne zwischen Auslösung des Schalters und seiner Wiedereinschaltung) für den Fall einer dauernden Störung und für den Fall einer kurzzeitigen vorübergehenden Störung voneinander unabhängig, beliebig unterschiedlich und für beide Fälle beliebig wählbar einzustellen und einhalten.By the reclosing device A itself (Fig. I) at the same time as the automatic reclosing of the switch, for example a known retarding mechanism (time mechanism) B, for example by a cam disk C, is provided with a clock spring or other energy storage device. The now running inhibitor is stopped in its movement by a pawl D. The entire delay path of the Hiemmwerk and thus the delay time is divided into two independent parts by the pawl D, into the distance (time) a, which between the completed opening and inhibition by the pawl D, and into the distance (time) b, which lies between the inhibition by the pawl D and the triggering of the reclosing device for operating the switch (oil switch). Since the latch D is opened by the falling switch (oil switch) and remains open until the switch is switched on again , the escapement has to go through the distance (time) a -'- b after the switch falls when the switch fails again immediately after it is switched on, if it has been switched to a long-standing fault (short circuit, earth fault, undervoltage, etc.) or overload. It only needs to run through distance (time) b if a certain time (equal to or greater than a) has elapsed between switching on and failure of the switch, i.e. if there is no permanent fault or overload when switching on again, the previous fault or overload is only of a temporary nature and occasionally a problem occurs again later. Since both the winding of the above-mentioned escapement mechanism (time mechanism) can be adjusted (set) as desired by simple known means, for example by adjusting the winding rod E along a time scale, and the trigger point of the reclosing device, for example by adjusting the ratchet lever F along a time scale, The device described above enables the duration of the reclosing (time between triggering the switch and its reclosing) in the event of a permanent malfunction and in the case of a brief, temporary malfunction to be set and adhered to independently of one another, differently and freely selectable for both cases.

Die einzige Einschränkung der freien Wählbarkeit der beiden - Schaltwege und somit Schaltzeiten besteht nur därin, daß die Zeit a+b immer größer ist als die Zeit b allein, daß also die Wiedereinschaltezeit auf eine länger bestehende Störung immer nur größer gewählt werden kann als die Wiedereinschaltezeit auf eine rasch vorübergehende Störung, welcher Umstand nur erwünscht ist, keinesfalls unangenehm empfunden wird, wie bereits dargelegt.The only restriction of the free choice of the two - switching paths and thus switching times only exists in that the time a + b is always greater than the time b alone, so that the reconnection time to a longer existing one Fault can only be selected to be greater than the switch-on time for one Quickly temporary disturbance, which circumstance is only desirable, by no means unpleasant is felt, as already explained.

Schließlich ist @es auch ohne weiteres möglich, durch entsprechende Verstellung des Klinkenhebels F die Ablaufzeit b des Hemm-Werkes auf Null einzustellen, so daß bei .dieser Einstellung der in Betrieb stehende Schalter bei Auftreten einer Störung vollkommen unverzögert wiedereingeschaltet wird, was, wie dargelegt, oft angestrebt wird. -Um der Forderung nach Beschränkung der Wiedereinschaltzahl auf ein und dieselbe länger andauernde Störung oder Überlast gerecht zu werden, wird ein an sich bekanntes Klinken- oder ähnliches Zählwerk G (s. Fig. a) angewandt, welches erfindungsgemäß in Abhängigkeit von der Stellung des Hemmwerkes (Zeitwerkes) nur diejenigen Auslösungen des Schalters zählt, welche unmittelbar oder rasch (innerhalb der Zeit a liegend) nach seiner Wiedereinschaltung erfolgen.Finally, @es is also easily possible with the appropriate Adjustment of the ratchet lever F to set the expiry time b of the Hemm-Werk to zero, so that with .this setting the operating switch when a Disturbance is switched on again without delay, which, as stated, often is strived for. - To meet the requirement to limit the number of reconnections to cope with the same prolonged disturbance or overload a known ratchet or similar counter G (see Fig. a) is used, which, according to the invention, depends on the position of the escapement mechanism (timing mechanism) only those trips of the switch count which are immediate or rapid (within the time a) after it has been switched on again.

Eine Ausführungsmöglichkeit dieses Zähl-Werkes ist in -Fig. a beispielsweise wiedergegeben. Durch jede Ausschaltung des Schalters wird die Klinke D und mit ihr die Stange H gehoben. Befindet sich das Hemmwerk (Zeitwerk) in einer Stellung, welche noch innerhalb der ersten Ablaufzeit ca liegt, d. h., erfolgt die Auslösung des Schalters unmittelbar oder rasch nach seiner letzten Einschaltung, 'hat also der Schalter auf eine bereits bestehende Störung (Kurzschluß, Erdschluß, Unterspannung usw.) oder Überlast geschaltet, so wird durch die angehobene Stange H das Zählwerk (Zahnrad) G um einen Zahn weitergedreht. War aber der 1 Schalter bei seiner Auslösung schon längere Zeit (gleich oder beliebig länger als a) in Betrieb; fällt er also durch eine erst auftretende Störung, Überlast usw., so wird dieser Ausfall des Schalters! nicht gezählt, . da inzwischen das Hemmwerk die Strecke a zurückgelegt, -der am Hemmwerk befestigte Stift J den Hebel .H abgehoben und somit außer Eingriff mit dem Zählwerk G geh,-acht hat. Durch einfache, an sich bekannte, verstellbare Anschläge (verstellbarer Stift K auf der Zählscheibe und fester Arm L am Hemmwerk): kann nun das Hemmwerk nach einer beliebig einzustellenden Zahl gezählter Schaltungen gänzlich blockiert und somit die Zahl der Schaltungen auf bestehende länger andauernde Störungen ganz unabhängig von der Zahl der sonstigen Schaltungen beliebig eingestellt und begrenzt werden.One possible implementation of this counter mechanism is shown in -Fig. a for example reproduced. Each time the switch is turned off, the pawl D and with it the rod H raised. Is the escapement (time mechanism) in a position which is still within the first expiry time approx, d. that is, the Switch immediately or quickly after it was last switched on, so the Switch to an already existing fault (short circuit, earth fault, undervoltage etc.) or overload, the counter is activated by the raised rod H (Gear) G turned one tooth further. But it was the 1 switch when it was triggered already in operation for a longer period of time (equal to or any longer than a); so he falls a failure of the switch! not counted,. since in the meantime the inhibitor has covered the distance a, -der on Jamming mechanism attached pin J the lever .H lifted and thus out of engagement with go to the counter G, -8th has. By simple, known, adjustable stops (adjustable pin K on the counting disc and fixed arm L on the escapement): can now the escapement completely after an arbitrarily set number of counted switching operations blocked and thus the number of switching operations on existing long-lasting disturbances set as desired and completely independent of the number of other circuits be limited.

Will man erreichen, daß der Schalter durch die - Wiedereinschaltvorrichtung auf vorübergehende kurzzeitige Störungen oder überlastungen usw. beliebig oft, auf dauernde Störungen, Überlastungen usw. jedoch nur ein einziges Mal eingeschaltet wird, so kann das Zählwerk G mit der Blockiervorrichtung I( und L entfallen und an Stelle dessen die Sperrklinke D so eingerichtet werden, daß sie durch den fallenden Schalter (Ölschalter) nur vorübergehend kurzzeitig ausgelöst und sofort wieder freigegeben -wird. Fällt bei dieser Einrichtung der Schalter sofort nach seiner Einschaltung, wird also der Schalter auf eines bestehende andauernde Störung, überlast usw. geschaltet, so wird die KlinkeD zwar abgehoben, ist aber, da sie sofort wieder freigegeben wird, in Sperrstellung, wenn das Hemmwerk die erste Teilstrecke a durchlaufen hat. Es kommt also nicht zur Freigabe des Hemmwerkes, und der Schalter wird kein zweites Mal eingeschaltet. Erfolgt aber der Ausfall des Schalters einige Zeit (gleich a oder beliebig größer) nach seiner Einschaltung, -fällt also der Schalter durch eine erst auftretende Störung, Überlast usw., so gibt auch die kurzzeitige Lüftung der Klinke D das Hemmwerk endgültig frei, und @es erfolgt die Wiedereinschaltung jeweils nach Ablauf der beliebig einzustellenden Strecke (Zeit) b.If you want to achieve that the switch by the - reclosing device on temporary short-term disturbances or overloads etc. as often as desired permanent disturbances, overloads etc. but only switched on once is, the counter G with the blocking device I (and L can be omitted and instead, the pawl D can be set up so that it is through the falling Switch (oil switch) only tripped temporarily and released again immediately -will. With this device, if the switch falls immediately after it has been switched on, So if the switch is switched to an existing permanent disturbance, overload, etc., so the latch D is lifted, but since it is released again immediately, in locked position when the escapement has traversed the first section a. It so does not come to the release of the escapement, and the switch is not a second Times switched on. But if the switch fails for some time (same as a or any larger) after it has been switched on, -that is, the switch falls through a If there is a malfunction, overload, etc., the short-term ventilation of the Pawl D finally releases the escapement, and it is switched on again after the distance (time) to be set has elapsed b.

Claims

. PATENT CLAIMS: i. Automatic, purely mechanically acting reclosing device for an electrical switch, in particular an oil switch, which has failed as a result of a malfunction or overload, "which acts after a period of time that can be set as desired and with a number of switching operations that can also be set as desired, characterized in that the period of reclosures on the one hand and their number on the other for permanent and temporary disturbances can be set completely independently of each other, that on the one hand the length and thus the duration of the flow path of a timer (B), which is divided into its two parts by a pawl (D) triggered by the circuit breaker falling (a, b) can be changed as required, the duration of permanent faults being determined by the entire sequence path (a + b) and the duration of temporary faults being determined by the second part (b) of the sequence path, and on the other hand the number of reclosures In the case of permanent malfunctions, this can be determined by a counter (('r); in the case of temporary malfunctions, this can be determined by the reclosing device running.

2. Automatic restart device according to claim i, characterized in that that the first part (a) of the flow path by changing the winding angle of this timer (B) and the second part (b) by adjusting one of the reclosing devices (A) releasing organ (F) is set.

3. Automatic reclosing device according to claims i and 2, characterized in that means on the timer (B) (J) are provided, both in the locked position of the timer and during of the second part (b) of its drainage path a coupling of the counter (G) with the Prevent the pawl (D). q .. Automatic reclosing device after Claims i and 2 without counter, characterized in that the pawl (D) is designed so that it is only briefly when the circuit breaker is switched off triggers and immediately returns to the blocked position after triggering.