-
Maximum- und Minimumwächter für elektrische Anlagen Bei größeren Stromabnehmern
wird mitunter tariflich vereinbart, daß die abgenommene Leistung eine bestimmte
Grenze nicht überschreiten soll. Wird sie überschritten, dann muß entsprechend mehr
bezahlt werden. Der Verbraucher hat deshalb ein dringendes Interesse, solche Maximumüberschreitungen
zu vermeiden, andererseits möchte er natürlich möglichst vollkommen die zur Verfügung
stehende Leistung ausnutzen. Zu diesem Zweck werden sogenannte Maximumwächter verwendet,
und häufig werden die einzelnen Verbraucher der Anlage in entbehrliche und unentbehrliche
Gruppen eingeteilt. Bei drohender Maximumüberschreitung schaltet dann der Maximumwächter,
mitunter stufenweise, die entbehrlichen Verbraucher ab. Stehen in der Anlage Füllbelastungen
zur Verfügung, also Verbraucher, die man gelegentlich einschalten oder auch nicht
einschalten kann, z. B. Wärmespeicher, dann kann der gleichzeitig als Minimumwächter
dienende Maximumwächter auch dazu verwendet werden, bei zu kleiner Leistung durch
Zuschaltung von Füllbelastungen die zur Verfügung gestellte Leistung besser auszunutzen.
Damit nun für den Fall, daß die Leistung in der Nähe der Maximumgrenze pendelt,
die entbehrlichen Verbraucher nicht fortgesetzt ein- und ausgeschaltet werden, verwendet
man häufig zwei Wächter, einen Maximum- und Minimumwächter, deren Ansprechgrenzen
einen gewissen Toleranzbereich zwischen sich freilassen. Wird die obere
Ansprechgrenze
überschritten, dann werden die entbehrlichen Verbraucher abgeschaltet. Eine Wiederzuschaltung
erfolgt aber nur dann, wenn die untere Ansprechgrenze unterschritten wird. Aber
auch dann ergeben sich häufig noch unnötig viele Zu- und Abschaltungen, denn die
periodisch arbeitenden Wächter schalten am Anfang der Registrierperiode überhaupt
nicht, sondern erst dann, wenn gegen das Ende der Registrierperiode zu eine überschreitung
der Maximtumgrenze droht. Bei Beginn der nächsten Registrierperiode werden dann
die Verbraucher wieder eingeschaltet. Ist also die Belastung an sich zu hoch, dann
müssen in- jeder Registrierperiode die entbehrlichen Verbraucher ein- und wieder
abgeschaltet werden.
-
Die Erfindung geht darauf aus, unnötige Schaltungen zu vermeiden.
Erfindungsgemäß sind mit den Verbrauchsgruppenschaltern, die von den Wächtern über
Steuerleitungen betätigt werden, Umschalter für die zur nächsten Verbrauchergruppe
führenden Ein- und Ausschaltsteuerleitungen derart verbunden, daß bei erfolgter
Ausschaltung einer Verbrauchergruppe die zur nächsten Verbrauchergruppe führende
Ausschaltsteuerleitung ein-, die Einschaltsteuerleitung ausgeschaltet wird, während
bei Einschaltung dieser Verbrauchergruppe die zur nächsten Gruppe führende Einschaltsteuerleitung
ein-, die Ausschaltsteuerleitung ausgeschaltet wird. Eine weitere Beruhigung der
Schaltvorgänge läßt sich noch dadurch erzielen, daß man die Verbrauchergruppen nach
steigenden Leistungen längs der Steuerleitung aufeinanderfolgen läßt.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in einpoliger
Ausführung dargestellt. An die Speiseleitung N der Anlage sind außer den unentbehrlichen
Verbrauchern U noch über.-die Schalter i bis 3 die entbehrlichen Verbrauchergruppen
I bis III angeschlossen. Die Gesamtleistung der Anlage wird durch zwei Wächter 4,
5, Beispiels= weise Leistungsrelais, überwacht. Die Ansprechgrenze des Relais 4,
das die Ausschaltung bewirkt, liegt höher als die Ansprechgrenze des Relais 5, das
die Wiedereinschaltung herbeiführt. Diese Relais können auch periodisch arbeiten,
also z. B. aus einem Zähler und einem Zeitwerk bestehen, bei solcher Abgleichung
der Geschwindigkeiten der von Zeitwerk und Zähler angetriebenen Schaltteile, daß
bei der vorgegebenen Maximumgrenze der periodische Ausschlag des Zeitwerkschaltteils
gerade gleich dem des Zählerschaltteils ist. Da die Bauform und Wirkungsweise solcher
Maximumwächter an sich bekannt ist, soll sie hier nicht näher erläutert werden.
An das Relais 4 ist die aus den Abschnitten 4o bis 46 bestehende Ausschaltsteuerleitung,
an das Relais 5 die aus den Abschnitten 5o bis 56 bestehende Einschaltsteuerleitung
angeschlossen. Für jede Verbrauchergruppe ist an die Abschnitte 44 44 und 46 ein
Zeitrelais 1o, 20, 30 angeschlossen; das beim Ansprechen des Wächters 4 zu
laufen beginnt und nach einer bestimmten Zeit mittels des Schützes 1i, 21, 31 die
Schalter i, 2, 3 öffnet. Hört das Ansprechen des Wächters 4 vor diesem Zeitpunkt
auf, dann laufen die Relais io, 20, 30 ohne Betätigung der Schalter i, 2, 3 in die
Ausgangslage zurück. In derselben Weise arbeiten die Zeitrelais 12, 22, 32, die
an die Abschnitte 51, 54 und 56 der Einschaltsteuerleitung angeschlossen sind, wenn
der Wächter 5 anspricht. Sie schließen dann nach einer bestimmten Zeit die Schalter
i, 2, 3. Damit nun nicht gleichzeitig sämtliche Verbrauchergruppen I, II, III ein-
und ausgeschaltet werden, sind in den Steuerleitungsabscbnitten 42, 52, 45,. 55
Umschalter 13, 23 eingeschaltet, die gemeinsam mit den Schaltern i, 2, 3 betätigt
werden. Die Gruppen I bis III sind nach steigenden Leistungen längs der Steuerleitung
angeschlossen. Die Gruppe I hat beispielsweise 5okW, die Gruppen II und III je ioo
kW.
-
Die Wirkungsweise der Anordnung wird an Hand der Fig. 2 erläutert.
Hier ist in Abhängigkeit von der Leistung die zeitliche Aufeinanderfolge der einzelnen
Schaltvorgänge aufgetragen. 47 ist die Ansprechgrenze des Wächters 4, 57 die des
Wächters 5. Tritt in der Anlage entsprechend dem Punkt A1 eine Belastung auf, die
die Ansprechgrenze 47 übersteigt, so gibt der Wächter 4 über die Steuerleitungsteile
40 und 41 den Ausschaltbefehl an das Zeitrelais io. Da der Umschalter 13 die Verbindung
zwischen den Steuerleitungsabschnitten 42, 43 unterbrochen hat, kann dieser Befehl
an die anderen Gruppen zunächst nicht weitergegeben werden. Nach einiger Zeit öffnet
das Relais io mittels des Schützes ii den Schalter i. Die Gesamtleistung der Anlage
verringert sich dadurch um den Betrag von 5o kW (vgl. Punkt B1). Durch das Öffnen
des Schalters i wurde die Ausschaltsteuerleitung für die Gruppe 2 eingeschaltet,
ihre Einschaltsteuerleitung aber ausgeschaltet. Steigt nun die Belastung bis zum
Punkt A2 (F1g.2), so gibt der Wächter 4 den Ausschaltbefehl über den Umschalter
13 an das Zeitrelais 2o, das nun nach einiger Zeit mittels des Schützes" 2i den
Schalter 2 öffnet. Die Leistung sinkt nun um ioo kW nach dem Punkt B2, der unterhalb
der Ansprechgrenze 57 liegt. Es tritt deshalb jetzt der Wächter 5 in Tätigkeit und
gibt einen Einschaltbefehl an das Zeitrelais 12. Der Befehl kann an die anderen
Gruppen nicht weitergegeben werden, weil nach dem Öffnen des Schalters i durch den
Umschalter 13 die Verbindung zwischen den Steuerleitungsabschnitten 52, 53 unterbrochen
worden war. Nach einiger Zeit schließt das Relais i2 über das Schütz ii den Schalter
i und stellt dadurch die ursprüngliche Schaltung für die Steuerleitung wieder her.
Durch das Wiedereinschalten der Gruppe I wird die Leistung um 5o kW nach dem Punkt
C2 vergrößert. Steigt nun die Leistung bis zum Punkt As, dann wird, wie eingangs
beschrieben, durch den Wächter 4 über das Relais io der Schalter i wieder geöffnet,
- die Einschaltsteuerleitung nach den folgenden Gruppen unterbrochen, aber die Ausschaltsteuerleitung
für diese Gruppen eingeschaltet. Durch die Öffnung des Schalters i ist die Leistung
bis zum Punkt B3 abgesunken. Steigt nun die Leistung weiter bis zum Punkt A4, dann
geht der Ausschaltimpuls über die Umschalter 13 und 23
zum Zeitrelais
30, weil die Schalter i, 2 geöffnet sind und infolgedessen die Umschalter 13, 23
die Ausschaltverbindung nach der dritten Gruppe hergestellt haben. Das Relais 30
öffnet nun mittels des Schützes 31 den Schalter 3, und die Leistung sinkt um ioo
kW nach dem Punkt B4, der unterhalb der Ansprechgrenze 57 liegt. Es spricht infolgedessen
wieder der Wächter 5 an, der einen Einschaltbefehl an das Relais 12 gibt. An die
übrigen Gruppen kann der Einschaltbefehl nicht weitergeleitet werden, da die Einschaltsteuerleitungsabschnitte
53 bis 56 durch den Umschalter 13 abgeschaltet wurden. Auf den Einschaltbefehl hin
wird der Schalter i geschlossen und damit wieder gleichzeitig der Umschalter 13
umgestellt. Die Belastung steigt bis zum Punkt C4 an. Steigt sie nun weiter bis
zum Punkt A5, der oberhalb der Grenze 47 liegt, dann gibt der Wächter 4 einen Ausschaltbefehl
an das Relais io. Die Befehlsübertragung nach den anderen Gruppen ist durch den
Umschalter 13 unterbrochen. Es wird also die Gruppe I wieder abgeschaltet, und die
Belastung erreicht den Punkt B, usw. In ähnlicher Weise spielen sich die Schaltvorgänge
ab, wenn nun die Belastung fällt. Dabei wird immer zunächst die kleinere Gruppe
I abgeschaltet und erst, wenn diese nicht ausreicht, die Gruppe 1I und schließlich
die Gruppe III. Die grobstufige Schaltung von ioo kW wird mittels der Gruppen II
und III erzielt, die feinstufige Schaltung von 5o kW mittels der Gruppe I. Es ist
natürlich auch eine feinere Stufung möglich, wenn beispielsweise die Gruppe I 25
kW, die Gruppe II 5o kW und die Gruppe III ioo kW hat. In derselben Weise können
auch mehr als drei Gruppen mit gestaffelten Leistungen geschaltet werden. D ie Gruppe
U wird durch diese Schaltungen nicht beeinflußt. Damit die Gruppe I auch nach Öffnung
des Schalters i dauernd stillgelegt werden kann, sind in die SteuerleitungszÜge
40, 50 Stromweichen 48, 58 eingeschaltet, die auch auf die Steuerleitungsabschnitte
49, 59 umgelegt werden können. Beim Umlegen der Weichen werden die Ein- und Ausschaltbefehle
unter Umgehung der Gruppe I unmittelbar an die Gruppe II weitergeleitet. Entsprechende
Stromweichen hat auch die Gruppe II. Die letzte Gruppe III hat statt dessen Schalter
6o, durch die das Schütz 31 von den Zeitrelais 30, 32 beim dauernden Stillsetzen
der Gruppe III wirkungslos gemacht werden kann.
-
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß unnötige Aus- und Einschaltungen
der entbehrlichen Verbraucher vermieden sind und daß bei Staffelung der Verbraucher
nach Leistungsstufen die Belastung ziemlich feinstufig auf dem gewünschten Wert
gehalten werden kann.