DE909729C

DE909729C - Synchronous tripping device for suddenly activated AC switches

Info

Publication number: DE909729C
Application number: DES6437D
Authority: DE
Inventors: Heinrich Werberger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-12-08
Filing date: 1942-12-09
Publication date: 1954-04-22

Description

Die Erfindung betrifft eine Synchronauslösevorrichtung für Wechselstromschalter, insbesondere für Lastschalter von Stufenregeleinrichtungen für Transformatoren, Drosseln, Kondensatoren oder Ohmsche Widerstände, bei denen die unter Last stehenden Kontakte sprunghaft von der einen in die andere Schaltstellung gebracht werden. Da die Kontakttrennung bei Wechselstromschalter, bezogen auf die zeitliche Änderung des Wechselstroms, bekanntlich meist in einem willkürlichen Zeitpunkt erfolgt, ergeben sich bei der Abschaltung großer Leistungen durch den dabei auftretenden Lichtbogen große Schwierigkeiten. Das Bestreben ging deshalb, wie verschiedene Vorschläge zeigten, dahin, die Schaltarbeit möglichst klein zu halten, indem man den Strom in einem solchen Zeitpunkt, z. B. kurz vor dem Stromnulldurchgang, unterbrach und die Ausschaltgeschwindigkeit der Kontakte so hoch wählte, daß im Zeitpunkt des Stromnulldurchganges die für jede Schalterart angebbare Löschdistanz erreicht war und Rückzündungen durch die wiederkehrende Spannung vermieden wurden.The invention relates to a synchronous release device for AC switches, especially for load switches of step control devices for Transformers, chokes, capacitors or ohmic resistances, which are under load standing contacts are brought abruptly from one switch position to the other. Since the Contact separation with alternating current switches, based on the change in alternating current over time, as is known, mostly takes place at an arbitrary point in time, result from the shutdown great performance due to the resulting arc, great difficulties. That As various proposals have shown, efforts were therefore made to reduce the switching work as much as possible to keep it small by turning the current on at such a time, e.g. B. shortly before the current zero crossing, interrupted and selected the switch-off speed of the contacts so high that at the time of the current zero crossing for each Switch type specifiable extinguishing distance was reached and re-ignition due to the recurring Tension were avoided.

Nach einem bekannten Vorschlag wurde zur Erreichung dieses Zieles ein System synchron umlaufender Kontaktscheiben benutzt, von denen die Grobsteuerwalze langsam und die Feinsteuerwalze schnell umlief und durch die beiden elektrisch hintereinandergeschalteten Walzen der richtige Schaltzeitpunkt ausgewählt wurde. Nachteilig beiAccording to a well-known proposal, a synchronously rotating system was used to achieve this goal Contact disks are used, of which the coarse control roller is slow and the fine control roller ran around quickly and the right one thanks to the two rollers connected electrically one behind the other Switching time was selected. Disadvantageous with

dieser Einrichtung Avar, daß sie jeweils nur für einen ganz bestimmten cos 9?-Wert einstellbar .war, wodurch bei Veränderung des cos φ erst eine Verstellung der Steuerwalzen notwendig wurde. Aufgabe der Erfindung ist es, diese Art von Synchronauslöseeinrichtungen so zu verbessern, daß der im Netz vorhandene cos φ-Wert von der Einrichtung selbsttätig berücksichtigt wird. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, die Einrichtung für sprunghaft betätigte Lastschalter geeignet zu machen.this means Avar that it only for a whole was each of the cos φ cos certain 9? -value adjustable .war, whereby when changing only an adjustment of the control rollers necessary. The object of the invention is to improve this type of synchronous release device in such a way that the cos φ value present in the network is automatically taken into account by the device. Another object of the invention is to make the device suitable for suddenly actuated load switches.

Erfindungsgemäß ist zur Erreichung der richtigen Kontakttrennung bei phasenverschobenen Strömen das umlaufende Kontaktscheibensystem aus wenigstens einer langsam laufenden Grobsteuerwalze und mehreren schnell laufenden, gegeneinander entsprechend der möglichen Phasenverschiebung versetzten Feinsteuerwalzen aufgebaut und ein cos φ-Anzeigegerät diesen Walzen so zugeordnet, daß die dem ao jeweiligen, im Netz vorhandenen cos φ entsprechende Feinsteuerwalze selbttätig in den Stromkreis eines den Wechselstromschalter in seinen Endstelhingen verriegelndes Steuerrelais einschaltet, das beim Ansprechen die Verriegelung des as unter Kraftspeicherwirkung stehenden Schalters freigibt und somit den Schalter umlegt.According to the invention, in order to achieve the correct contact separation with phase-shifted currents, the rotating contact disc system is constructed from at least one slow-running coarse control roller and several fast-running fine control rollers offset against each other according to the possible phase shift, and a cos φ display device is assigned to these rollers in such a way that the ao respective, im Network existing cos φ corresponding fine control roller automatically switches on in the circuit of a control relay locking the AC switch in its endstelhingen, which when responding releases the locking of the as under energy storage effect switch and thus flips the switch.

An Hand der Zeichnung, die die erfindungsgemäße Synchronauslösevorrichtung für einen Lastschalter einer Stufenregeleinrichtung von Transformatoren zeigt, soll die Erfindung näher erläutert werden.With reference to the drawing, the synchronous tripping device according to the invention for a load switch shows a step control device of transformers, the invention is to be explained in more detail will.

Mit ι ist die Antriebswelle der Stufenregeüeinrichtung bezeichnet, über die sowohl der als Kniehebelschalter ausgeführte Lastschalter 2 als auch der in der Zeichnung nicht weiter dargestellte Stufenwähler angetrieben werden. Über ein Getriebe 3 treibt diese Welle eine Welle 4 an, auf der Schaltwalzen 5, 6 und 7 sitzen. 8 ist ein Synchronmotor, der über die mit U, V, W be- +0 zeichneten Phasenleitungen eines Wechselstromnetzes gespeist wird. Im Zuge der Motorspeiseleitung UVW befindet sich ein von einem Wechselstromrelais 9 betätigter Schalter 10. Vom Synchronmotor 8 werden über ein ins Langsame übersetzendes Vorgelege 11 die Kontaktscheiben 12, 13, 14, die als Feinsteuerwalzen dienen, und über ein weiteres ins Langsame übersetzendes Getriebe 15 die Kontaktscheiben 16 und 17 angetrieben. 18 ist ein cos qo-Anzeigegerät, dessen Erregung mit 180 angedeutet ist. Der Zeiger 20 dieses nach Art eines Fallbügelinstruments ausgeführten Geräts ist vermittels eines Relais 19 arretierbar. Der Zeiger verbindet dabei über die Leitungen 21 bzw. 22, 23 und 24, die an feststehende Kontakte des cos φ-Anzeigegeräts angeschlossen sind, die als Grobsteuerwalze benutzte Walze 17 mit einer der Feitisteuerwalzen 12, 13 und 14.The drive shaft of the step regulating device is denoted by ι, via which both the load switch 2, which is designed as a toggle switch, and the step selector, not shown in any more detail in the drawing, are driven. Via a gear 3, this shaft drives a shaft 4 on which shift drums 5, 6 and 7 are seated. 8 is a synchronous motor which is fed via the phase lines marked with U, V, W +0 of an alternating current network. In the course of the motor feed line UVW there is a switch 10 operated by an alternating current relay 9. The synchronous motor 8 drives the contact disks 12, 13, 14, which serve as fine control rollers, from the synchronous motor 8 via an intermediate gear 11 that translates into slow speed Contact disks 16 and 17 driven. 18 is a cos qo display device, the excitation of which is indicated by 180. The pointer 20 of this device, which is designed in the manner of a drop-arm instrument, can be locked by means of a relay 19. The pointer connects the roller 17, which is used as a coarse control roller, to one of the Feitist control rollers 12, 13 and 14 via lines 21 or 22, 23 and 24, which are connected to fixed contacts of the cos φ display device.

25 ist ein gleichstromgespeistes Steuerrelais. Der Relaisanker 26 stellt, solange er nicht angezogen ist, mit dem Hebel 27 eines bei 28 gelagerten zweiarmigen Hebels 29 eine Verklinkung her, so daß der unter der Wirkung eines Kraftspeichers, beispielsweise der Feder 30, stehende andere Hebelarm 31 nicht ausschwenken kann. Die Kraftspeicherfeder 30 ist mit ihrem anderen Ende an einer Kurbel 32 der Welle 4 gelagert. Damit wird die Feder 30 bei jeder vollen Umdrehung der Welle 4, die einem Stufenschritt entspricht, gespannt und wieder entspannt. Am Hebelarm 31 ist ein Gestänge 33 eingehängt, das mit seinem anderen Ende mit dem einen Hebelarm 34 eines bei 35 drehbar gelagerten zweiarmigen Hebels 36 gelenkig verbunden ist. Der andere Hebelarm 37 des Doppelhebels 36 wirkt mit seinem freien Ende auf eine vermittels der Feder 38 am Gerüst 39 des Lastschalters 2 nachgiebig gelagerte Sperrklinke 40 ein. Diese Sperrklinke verriegelt im eingeklinkten Zustand den Kniehebelschalter, indem sie auf dessen Mittelglied 41 unter der Wirkung der am Hebel 37 angreifenden Feder 42 drückt. Das Ausklinken des Lastschalters ist somit in der Endstellung verhindert. 340 ist ein Anschlag für den Doppelhebel 36, durch diesen wird der Ausschlag des Hebels 37 und damit das Verschieben der Klinke 40 gegen das Schaltermittelglied 41 zu begrenzt. Der Lastschalter ist als Kniehebelschalter in üblicher Weise ausgebildet, jedoch wird bei ihm das Herausheben aus seiner Klinkstellung nicht wie bei den ge^· bräuchlichen Schaltern dieser Art vermittels des Schlittens 43, der von einer auf der Antriebswelle ι sitzenden Kurbel angetrieben wird, bewirkt. Die mit den Schwingen 44 und 45 des Kniehebelpolygons in Berührung kommenden Stellen des Schlittens 43 sind nachgiebig ausgebildet/Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind an diesen Stellen Pufferfedern 46 und 47 vorgesehen. Mit 48 ist eine in bekannter Weise einerseits am Mittelglied 41 und anderersteits am Schlitten 43 angreifende Kraftspeicherfeder bezeichnet. Mit 49 bzw. 50 sind die feststehenden Schalter'kontakte bezeichnet. Diese sitzen auf Isolierrohren 39, die gleichzeitig das Schaltergerüst bilden und auf deren Kopf die Sperrklinke 40 nachgiebig gelagert ist. Die Steuerwalze 5 dient zum Einschalten des Motoreinschaltschützes 9. Sie besteht aus Isoliermaterial und trägt ein leitendes Kontaktstück 51. Auf ihr schleifen' zwei in Achsrichtung nebeneinanderliegende Kontäktbürsten 52 und 53. Die Bürste 53 ist über die Leitung 54 an die Netzphase V angeschlossen. Die Bürste 52 dagegen ist über die Leitung 55 an no die eine Klemme 66 der Schaltschützspule 9 angeschlossen, deren andere Klemme über die Leitung 56 mit der Netzphasenleitung W verbunden ist.25 is a DC powered control relay. The relay armature 26, as long as it is not tightened, latches with the lever 27 of a two-armed lever 29 mounted at 28 so that the other lever arm 31, which is under the action of an energy store, for example the spring 30, cannot swing out. The other end of the force storage spring 30 is mounted on a crank 32 of the shaft 4. The spring 30 is thus tensioned and relaxed again with each full revolution of the shaft 4, which corresponds to a step step. A linkage 33 is suspended on the lever arm 31, the other end of which is articulated to the one lever arm 34 of a two-armed lever 36 rotatably mounted at 35. The other lever arm 37 of the double lever 36 acts with its free end on a pawl 40 which is resiliently mounted by means of the spring 38 on the frame 39 of the load switch 2. This pawl locks the toggle lever switch in the latched state by pressing on its central member 41 under the action of the spring 42 acting on the lever 37. The disconnection of the load switch is thus prevented in the end position. 340 is a stop for the double lever 36, by means of which the deflection of the lever 37 and thus the displacement of the pawl 40 against the switch middle member 41 is limited. The load switch is designed as a toggle switch in the usual way, but lifting it out of its ratchet position is not effected by means of the slide 43, which is driven by a crank sitting on the drive shaft, as is the case with conventional switches of this type. The points of the slide 43 that come into contact with the rockers 44 and 45 of the toggle lever polygon are designed to be resilient / in the exemplary embodiment shown, buffer springs 46 and 47 are provided at these points. A force storage spring acting in a known manner on the middle member 41 and on the slide 43 on the other hand is denoted by 48. The stationary switch contacts are denoted by 49 and 50, respectively. These sit on insulating tubes 39, which at the same time form the switch frame and on the head of which the pawl 40 is resiliently mounted. The control roller 5 is used to switch on the motor starting contactor 9. It consists of insulating material and carries a conductive contact piece 51. On grind her 'two juxtaposed in the axial direction Kontäktbürsten 52 and 53. The brush 53 is connected to the mains phase V via the line 54th The brush 52, on the other hand, is connected via the line 55 to one terminal 66 of the contactor coil 9, the other terminal of which is connected to the mains phase line W via the line 56.

Von der Leitung 54 ist eine Leitung 57 abgezweigt, die zu einem mit dem Schalter 10 be- n-5 wegten Schalthebel 58 führt, dessen fester Kontakt 59 über eine Leitung 60 mit der Bürste 61 der Grobsteuerwalze 16 verbunden ist. Diese Walze 16 ist zum großen Teil metallisch. Das Metallsegment 62 erstreckt sich fast um den ganzen Walzenumfang und läßt lediglich den kleinen Raum für die Einführung des Isoliersegments 63 frei. Neben der Bürste 61 schleift auf der Walze 16 die Kontaktbürste 64. Diese ist über die Leitung 65 an die Klemme 66 des Schaltschützes 9 angeschlossen. Parallel zur Walze 5 liegt die Walze 7. Diese istFrom the line 54 a line 57 is branched off, which leads to a switching lever 58 which is moved away with the switch 10 and whose fixed contact 59 is connected to the brush 61 of the coarse control roller 16 via a line 60. This roller 16 is largely metallic. The metal segment 62 extends almost around the entire circumference of the roller and leaves only the small space for the introduction of the insulating segment 63 free. In addition to the brush 61, the contact brush 64 slides on the roller 16. This is connected to the terminal 66 of the contactor 9 via the line 65. The roller 7 is parallel to the roller 5

ganz ähnlich wie die Walze 5 aufgebaut, und zwar besteht sie aus einem Kontaktsegmentteil 67 und einem Isolierteil 68. Auf ihr gleiten die Kontaktbürsten 69 und 70. Die Bürste 69 ist dabei über die Leitung 54 an die Phase V und die Bürste 70 über die Leitung 71, in die der Arretiermagnet 19 für das cos 95-Anzeigegerät 18 eingeschaltet ist, an die Netzphase W gelegt.constructed very similar to the roller 5, namely it consists of a contact segment part 67 and an insulating part 68. The contact brushes 69 and 70 slide on it. The brush 69 is via the line 54 to the phase V and the brush 70 via the line 71, in which the locking magnet 19 for the cos 95 display device 18 is switched on, is applied to the mains phase W.

Auf die Schaltwalze 6, die gleichfalls aus einem Kontaktsegmentteil 73 und einem Isoliersegment 74 besteht, schleifen zwei in Achsrichtung nebeneinanderliegende Bürsten 75 und 76. Die Bürste 75 ist über die Leitung JJ mit dem einen Pol einer Gleichstromquelle verbunden. Die andere Bürste 76 dagegen ist über eine Leitung 78 an die eine Bürste 79 der Grobsteuerwalze 17 angeschlossen. Die d'anebenliegende Bürste 80 ist über die Leitung 21 an den arretierbaren Zeiger 20 des cos φ-Geräts angeschlossen. Die Walze 17 besteht aus einem kleinenOn the shift drum 6, which also consists of a contact segment part 73 and an insulating segment 74, drag two axially adjacent brushes 75 and 76. The brush 75 is connected to one pole of a direct current source via the line JJ. The other brush 76, on the other hand, is connected to one brush 79 of the coarse control roller 17 via a line 78. The adjacent brush 80 is connected via the line 21 to the lockable pointer 20 of the cos φ device. The roller 17 consists of a small one

ao Kontaktsegment 81 und dem Isolierteil 82.ao contact segment 81 and the insulating part 82.

Die Feinsteuerwalzen 12. 13 und 14 sind je hälftig aus einem metallischen Kontaktteil 83 und einer aus Isolierstoff bestehenden Halbscheibe 84 zusammengesetzt. Statt dessen kann die Walze auch ganz aus Isolierstoff bestehen· und nur auf dem halben Umfang einen metallischen Belag besitzen. Die Feinsteuerwalzen sind auf der Antriebswelle 840 so befestigt, daß jeweils das Kontaktsegment der nächstfolgenden Walze entsprechend dem geänderten cos φ-Wert verdreht ist. Auf jeder dieser Walzen schleifen zwei in. Achsrichtung nebeneinanderliegende Bürsten. Die Bürsten 85 sind über die Leitungen 22, 23 und 24 mit den entsprechenden feststehenden Kontakten des cosip-Zeigers 18 verbunden. Die Bürsten 86 sind alle an die zur Klemme 88 des Gleichstromrelais 25 führende Leitung 87 angeschlossen. 89 ist ein beweglicher Schaltkontakt, der beim Ansprechen des Relais 25 die feststehenden Kontakte 90, 91 überbrückt, von denen der Kontakt 91 an die von der Walze 6 kommende Leitung 78 und der Kontakt 90 an die Klemme 88 der Relaisspule 25 angeschlossen ist. Beim Überbrücken der Kontakte 90 und 91 durch den Kontakt 89 wird ein Selbsthaltestromkreis fürThe fine control rollers 12, 13 and 14 are each composed in half of a metallic contact part 83 and a half-disk 84 made of insulating material. Instead, the roller can also consist entirely of insulating material and have a metallic coating only on half the circumference. The fine control rollers are attached to the drive shaft 840 in such a way that the contact segment of the next roller is rotated in accordance with the changed cos φ value. Two brushes lying next to one another in the axial direction grind on each of these rollers. The brushes 85 are connected to the corresponding fixed contacts of the cosip pointer 18 via the lines 22, 23 and 24. The brushes 86 are all connected to the line 87 leading to the terminal 88 of the direct current relay 25. 89 is a movable switching contact which, when the relay 25 responds, bridges the fixed contacts 90, 91, of which the contact 91 is connected to the line 78 coming from the roller 6 and the contact 90 is connected to the terminal 88 of the relay coil 25. When the contacts 90 and 91 are bridged by the contact 89, a self-holding circuit for

♦5 das Gleichstromrelais 25 geschaffen, und zwar noch dann, wenn der über die Feinsteuerwalzen fließende Stromkreis 'bereits wieder unterbrochen ist, die Walze ij aber noch so steht, daß über sie Strom von der Gleichstromquelle her fließen kann.♦ 5 created the direct current relay 25, even when the circuit flowing over the fine control rollers is already interrupted, but the roller ij is still in such a way that current from the direct current source can flow through it.

Mit dem Hebel 31 ist ein Finger 92 verbunden, der auf der Lagerwelle 28 sitzt. Dieser Finger wirkt auf einen gleichfalls auf der Welle 28 gelagerten Hebel 93, der wieder einen Finger 94, besitzt, welcher auf einen weiteren, auf der Welle 28 gelagerten Hebel 95 einwirkt. Die Hebel 92 bzw. 94 sind so ausgebildet, daß sie erst nach Zurücklegung eines gewissen Winkelweges, der der Phasenverschiebung von 120° der drei Drehstromphasen entspricht, auf die entsprechenden Hebel 93 ■ bzw. 95 auftreffen. An die Hebel 93 und 95 sind gleich wie an dem Hebel 31 Gestänge angehängt, die zu den gleich wie der Hebel 2 ausgebildeten Lastschaltern des Drehstromsystems führen.A finger 92 is connected to the lever 31, which sits on the bearing shaft 28. This finger acts on a finger that is also mounted on the shaft 28 Lever 93, which again has a finger 94, which points to another on the shaft 28 mounted lever 95 acts. The levers 92 and 94 are designed so that they only after covering a certain angular path, which corresponds to the phase shift of 120 ° of the three three-phase phases, hit the corresponding levers 93 ■ or 95. The levers 93 and 95 are the same as attached to the lever 31 linkage to the same as the lever 2 designed circuit breakers of the three-phase system.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: In der gezeichneten Stellung befindet sich die Steueranordnung in der Nullstellung. Beim Anlauf der Antriebswelle 1 werden über das Getriebe 3 die Welle 4 und damit die Kurbel 32 und die Walzen 5 bis 7 bewegt. Weiter wird über die am lastschalterseitigen Ende der Welle 1 angebrachte Kurbel der Schaltschlitten 43 des Lastschalters in Bewegung gesetzt. Die Nase 27 des Hebels 29 ist noch durch den abgefallenen Anker 26 des Relais 25 verriegelt. Mit zunehmendem Ausschlag der Kurbel 32, d. h. bei fortgeschrittener Schaltbewegung, wird die Feder 30 gespannt. Nach einer Verdrehung der Welle 4 um etwa 120⁰ treffen die Bürsten 52 und 53 auf das metallische Kontaktsegment 51 der Walze 5. Dadurch werden Phasenleitung V, Leitung 54, Bürsten 53, 52, Leitung 55, Schaltschütz 9, Leitung 56 und Phasenleitung W geschlossen. Das Schütz 9 zieht an und schließt dadurch den Motorschalter IQ. Hierdurch wird einerseits der Synchronmotor 8 an das Drehstromnetz U, V, W angeschlossen und beginnt zu laufen. Andererseits wird über den gleichfalls vom Schaltschütz 9 geschlossenen Schalter 58 und 59 sowie die Leitung 60 ein Selbst'haltestromkreis für das Schaltschütz 9 vorbereitet. Dieser Stromkreis wird erst geschlossen, wenn der Synchronmotor die Walze 16 eine Kleinigkeit verdreht hat, so daß die Bürsten 61 und 62 nicht mehr auf dem Isolierstück 63, sondern dem metallischen Walzenteil 62 aufgelaufen sind. Das Schütz 9 bleibt also auch nach dem Ablauf der Bürsten 52 und 53 von dem Kontaktstück 51 der Walze 5 weiter angezogen, und zwar so lange, bis die Bürsten 61 und 64 der Walze 16 wieder auf das Isolierstück 63 auflaufen.The mode of operation of the arrangement is as follows: In the position shown, the control arrangement is in the zero position. When the drive shaft 1 starts up, the shaft 4 and thus the crank 32 and the rollers 5 to 7 are moved via the transmission 3. Furthermore, the switch slide 43 of the load switch is set in motion via the crank attached to the end of the shaft 1 on the load switch side. The nose 27 of the lever 29 is still locked by the fallen armature 26 of the relay 25. With an increasing deflection of the crank 32, ie with an advanced switching movement, the spring 30 is tensioned. After the shaft 4 has been rotated by about 120 ^° , the brushes 52 and 53 meet the metallic contact segment 51 of the roller 5. This closes the phase line V, line 54, brushes 53, 52, line 55, contactor 9, line 56 and phase line W . The contactor 9 picks up and thereby closes the motor switch IQ. As a result, on the one hand, the synchronous motor 8 is connected to the three-phase network U, V, W and begins to run. On the other hand, a self-holding circuit for the contactor 9 is prepared via the switches 58 and 59, which are also closed by the contactor 9, and the line 60. This circuit is only closed when the synchronous motor has twisted the roller 16 a little so that the brushes 61 and 62 no longer run onto the insulating piece 63, but rather onto the metallic roller part 62. The contactor 9 therefore remains attracted to the contact piece 51 of the roller 5 even after the brushes 52 and 53 have expired, namely until the brushes 61 and 64 of the roller 16 run onto the insulating piece 63 again.

Gleichzeitig mit den Bürsten der Walze 5 laufen die Bürsten der Walzen 6 und 7 auf ihre zügehörigen Kontaktsegmente 73 bzw. 67 auf. Durch die Walze 6 wird dabei ein Stromkreis vorbereitet, der über die Grobsteuerwalze 17, den cos 9?~Zeiger 20, eine der Feinwalzen 12, 13 oder 14 und das Gleichstromrelais 25 geht. Dieser Stromkreis! wird beim Auflaufen der Bürsten 79 und 80 der Grobwalze 17 auf das kleine Kontaktsegment 81, das etwa um i8o° gegenüber dem Isoliersegment 63 der Walze 62 verdreht angeordnet ist, geschlossen. Damit der Zeiger 20 des cos 99-Geräts während der Kontaktgebezeit der Walze WJ- sich nicht verschieben kann, ist durch die Walze 7 dieser Zeiger während der Kontaktgäbe der Walze 17 eine Zeitlang arretiert. In der gezeichneten Stellung ist beispielsweise der Zeiger 20 gerade mit der Feinsteuerwalze 12 verbunden. Sobald die Kontakthalbzeit 83 dieser Walze die Bürsten 85 und 86 überbrückt, erhält das Gleichstromrelais 25 Strom und zieht seinen Anker 26 an und überbrückt dabei mit Hilfe des Kontakts 89 die Relaisselbsthaltekontakte 90 und 91, so daß das Relais 25 bis zum Ablaufen der Bürsten der Walze 6 von dem Kontaktsegment 73 angezogen bleibt. Durch das Anziehen des Relaisankers 26 wird die Nase 27 des Hebels 29 freigegeben. Da diese unter der Einwirkung der an der Kurbel 32 eingehängten Kraft-Simultaneously with the brushes of the roller 5, the brushes of the rollers 6 and 7 run onto their associated contact segments 73 and 67, respectively. A circuit is prepared by the roller 6, which goes via the coarse control roller 17, the cos 9? Pointer 20, one of the fine rollers 12, 13 or 14 and the direct current relay 25. This circuit! is closed when the brushes 79 and 80 of the coarse roller 17 come into contact with the small contact segment 81, which is arranged rotated by approximately 180 ° with respect to the insulating segment 63 of the roller 62. So that the pointer 20 of the cos 99 device cannot move during the contact-making time of the roller WJ-, this pointer is locked for a time by the roller 7 while the roller 17 is in contact. In the position shown, for example, the pointer 20 is currently connected to the fine control roller 12. As soon as the contact half-time 83 of this roller bridges the brushes 85 and 86, the direct current relay 25 receives current and attracts its armature 26 and bridges the relay self-holding contacts 90 and 91 with the help of the contact 89, so that the relay 25 until the brushes of the roller expire 6 remains attracted to the contact segment 73. By tightening the relay armature 26, the nose 27 of the lever 29 is released. Since this under the action of the force attached to the crank 32

speicherfeder 30 steht und diese Feder in dem Zeitpunkt der Freigabe der Nase gerade in der Nähe ihrer größten Spannung steht, wird der Hebel 31 ruckartig ausgeschwenkt. Dabei wird das Gestänge 33 bewegt und damit der Hebel 36 und die an seinem einen Hebelarm 37 eingebrachte Sperrklinke 40 vom Mittelglied 41 des Lastschalters 2 abgehoben. Das Kniegelenkpolygon des- Lastschalters, das in diesem Moment noch eingeklinkt ist, aber bereits unter der Wirkung der das Endglied 44 aufgelaufenen, am Schlitten 43 angebrachten Pufferfeder 46 steht, ist dabei frei. Die Pufferfeder 43 drückt das Kniegelerik aus seiner Knicklage heraus, und der Schalter legt sich unter der Wirkung der inzwischen gespannten Kraftspeicherfeder 48 in seine andere Schaltstellung, in der er mit den Kontakten 49 und 50 Kontakt macht, um. Dieses Umschalten muß kurz vor dem Stromnulldurchgang erfolgen. Damit dies durch die Schalteinrichtung in dem gewünschten richtigen Augenblick geschieht, müssen die Feinsteuerwalzen eine ganz bestimmte Lage zu der Stellung der zugehörigen Grobwalze 17 haben. Die Anordnung der Feinsteuerwalzen muß zu diesem Zweck so gewählt werden, daß im Augenblick der Überbrückung der Grobwalzenbürsten 79 und 80 die Bürsten der Feinsteuerwalzen gerade auf ihren Isolierstücken stehen¹. Dadurch wird erreicht, daß jeweils bei der darauffolgenden Kontaktgabe an den Feinwalzen, also beim Auflaufen der Feinwalzenbürsten auf ihre Kontaktsegmente, das Gleichstromrelais 25 Strom bekommt und anzieht.Storage spring 30 is and this spring is just in the vicinity of its greatest tension at the time of the release of the nose, the lever 31 is swung out with a jerk. The linkage 33 is thereby moved and thus the lever 36 and the pawl 40 introduced on its one lever arm 37 are lifted from the central link 41 of the circuit breaker 2. The knee joint polygon of the circuit breaker, which is still latched at this moment, but is already under the action of the buffer spring 46 which has accumulated on the end member 44 and attached to the slide 43, is free. The buffer spring 43 pushes the knee mechanism out of its kinked position, and the switch, under the action of the force storage spring 48, which is now tensioned, moves into its other switch position in which it makes contact with the contacts 49 and 50. This changeover must take place shortly before the current crosses zero. So that this is done by the switching device at the right moment, the fine control rollers must have a very specific position in relation to the position of the associated coarse roller 17. For this purpose, the arrangement of the fine control rollers must be selected in such a way that at the moment when the coarse roller brushes 79 and 80 are bridged, the brushes of the fine control rollers are just standing on their insulating pieces ¹ . This ensures that the direct current relay 25 receives current and picks up current when the subsequent contact is made with the fine rollers, that is to say when the fine roller brushes run into their contact segments.

Zur richtigen Einstellung der Feinsteuerwalzen verfährt man folgendermaßen: Zunächst wird bei cos φ = ι die diesem cos 99-Wert zugeordnete Walze 12 so auf ihre Welle eingestellt, daß ihre Bürsten etwa auf der Mitte des Isoliersegments 84 stehen, wenn das Kontaktsegment Si der Grobsteuerwalze 17 gerade auf seine Bürsten 79 und 80 aufläuft. Nun nimmt man bei dieser Einstellung eine Probeschaltung am Lastschalter vor und oszillographiert diese. Stellt sich heraus, d'aß infolge der Eigenzeit des ganzen Schaltmechanismus die Schaltung nicht kurz vor dem Stromnulldurchgang eintritt, dann wird die Walze 12 so lange nach der einen oder anderen Richtung verschoben, bis der Lastschalter beim richtigen Schaltmoment auslöst, d. h. daß der Lichtbogen im darauffolgenden Stromnulldurchgang mit Sicherheit erlischt. Die übrigen Feinwalzen, die in beliebiger Anzahl entsprechend den gewünschten cos 93-Werten vorhanden sein können, werden nun gemäiß den gewünschten cos φ-Werten eingestellt. Dabei kann man entweder die Walzen so einstellen, daß jeweils immer die nächstfolgende Walze um eine bestimmte Zeitspanne später, beispielsweise um eine Millisekunde später Kontakt macht. Statt dessen kann man sie auch entsprechend bestimmten Werten des cos φ, ζ. B. den Werten 1,0, 0,9, 0,8 usw., und den dadurch bedingten verschiedenen großen Verschiebungen gegeneinander einstellen. Damit die den einzelnen Phasen zugeordneten Lastschalter unter Berücksichtigung der Phasenverschiebung gleichfalls im richtigen Augenblick kurz vor dem Stromnulldurchgang schalten, kann mittels der an den Stellhebeln 92 und 94 angebrachten Stellschrauben 96 die winkelrichtige Verstellung der Hebel 93 und¹95 gegenüber dem Hebel 31 festgelegt werden.To set the fine control rollers correctly, the procedure is as follows: First, at cos φ = ι, the roller 12 assigned to this cos 99 value is set on its shaft so that its brushes are approximately in the middle of the insulating segment 84 when the contact segment Si of the coarse control roller 17 just runs onto his brushes 79 and 80. With this setting, a test circuit is now made on the load switch and an oscillograph is made. If it turns out that, due to the proper time of the entire switching mechanism, the switching does not occur shortly before the current zero crossing, then the roller 12 is shifted in one direction or the other until the circuit breaker trips at the correct switching moment, that is, the arc in the subsequent current zero crossing will certainly go out. The remaining fine rollers, which can be present in any number according to the desired cos 93 values, are now set according to the desired cos φ values. You can either set the rollers so that the next roller always makes contact a certain time later, for example one millisecond later. Instead, they can also be used according to certain values of cos φ, ζ. B. the values 1.0, 0.9, 0.8 etc., and the resulting different large shifts against each other. In order that the individual phases associated load switch also turn taking into account the phase shift at the right moment just before the current zero crossing, the correct angular adjustment, the lever 93 by means of the levers 92 and 94 mounted adjusting screws 96 and ¹ 95 fixed relative to the lever 31st

Das zum Antrieb der Sperrklinke 40 verwendete Gestänge wird zweckmäßig teilweise aus Isoliermaterial hergestellt. Das Gestänge kann dabei innerhalb oder auch außerhalb des Transformators, insbesondere der den Lastschalter tragenden Durchführung angebracht werden. Statt des beschriebenen mechanischen Auslösegestänges ist selbstverständlich auch eine elektrische Auslösevorrichtung verwendbar, wenn die Auslösung über einen Isolierwandler vorgenommen wird.The linkage used to drive the pawl 40 is expediently partially made of insulating material manufactured. The linkage can be inside or outside the transformer, in particular the bushing carrying the load switch must be attached. Instead of the one described mechanical release linkage, an electrical release device can of course also be used, if tripping via an isolating transformer is made.

Claims

Patent claims.

i. Synchronous tripping device for suddenly operated AC switches, in particular load switches of step control devices ⁸ S for transformers, chokes, capacitors or ohmic resistors, in which the contacts switching under load are suddenly moved from one switch position to the other and the contact separation depending on the instantaneous values of the switching current or the switching voltage and depending on the position of the switch drive is carried out by a synchronous motor, which always causes the contact separation shortly before the current zero crossing with the help of a synchronously rotating contact disk system, characterized in that the rotating contact disk system to achieve the correct contact separation with phase-shifted currents consists of at least one slow-running coarse control roller and several fast-rotating, mutually offset remote control rollers according to the possible phase shift, the electric sch are connected in parallel with each other, but in series with the coarse control roller, and that a cos ^ display device works together with the contact disk system in such a way that the fine control roller no assigned to the cos φ in the network automatically enters the circuit of a control relay that locks the AC switch in its end positions turns on and thus when this relay responds, the locking of the energy storage switch, z. B. load switch, triggers so that it switches over.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the cos 92 display device is a drop arm instrument whose fixed contacts, which are set apart from one another via the corresponding phase shift values set on the fine control rollers, show the control relay locked, in particular electromagnetically, at least at the moment of response.

3 · Device according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the pointer of the cos 99 display device only temporarily, in particular with the help of one driven by the synchronous motor or the main drive shaft Control roller, is connected to voltage or current.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the fine control rollers are covered on half the circumference with contact material and that in the axial direction side by side Grind sliding contacts on their outer circumference, one of which is connected to the corresponding one fixed contacts of the cos 9J display device and the others are connected to a terminal of the control relay.

5. Apparatus according to claim n. To 4, characterized in that the fine control rollers rotate rapidly, in particular thirty times as fast, relative to the coarse control roller.

ao 6. Device according to claim 1 to 5, characterized characterized in that the control relay (25) is supplied with direct current, that its armature (26) in the dropped state with a lever (27) of a device locking the switch is latched and that this lever according to the progressive switching movement more or is less influenced by an energy storage device (30).

7. Apparatus according to claim 1 to 6, characterized in that the locking force store a spring (30) is used for the ratchet lever and that it is directly controlled by a crank attached to the load switch shaft, Eccentric or the like or from a secondary shaft driven by this shaft Crank is affected.

8. Apparatus according to claim 1 to 7, characterized in that the locking device in the case of knee-joint shells from an acting on the middle phalanx, possibly resiliently designed lever system and that a straightening force acts on this, which pushes the lever system into the locked position. -

9. Apparatus according to claim 1 to 8, characterized in that in three-phase systems each phase is assigned a switch with a special interlock and that the switch interlocks with the one actuated first Locking device in such a way, in particular with the help of optionally changeable Coupling members having empty spaces, are coupled that the other locking devices can only be actuated at a later point in time due to the phase shift.

1 sheet of drawings