DE967445C - Anordnung fuer Schnellwiedereinschaltung elektrischer Leistungsschalter - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 14. NOVEMBER 1957

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Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausbildung der durch das Patent 822 132 geschützten Anordnung für Schnellwiedereinschaltung elektrischer Leistungsschalter, die durch Kraftantrieb ein- und durch einen beim Einschalten gespannten Federkraftspeicher ausgeschaltet werden kann, wobei ein Freiauslösungsschloß als Kupplungsorgan zwischen Schalter und Antrieb dient. Das Hauptpatent behandelt zunächst den mechanischen Teil der Anordnung für die Schnellwiedereinschaltung elektrischer Leistungsschalter, und daran anschließend wird eine elektrische Schaltung beschrieben, die den mechanischen Teil steuert. Die weitere Ausbildung der Erfindung besteht nun darin, daß an die Stelle der im Hauptpatent angegebenen Schaltung eine neue, mit zeitverzögerten Relais versehene Schaltung tritt.

Der Anspruch 1 des Hauptpatents lautet: Anordnung für Schnellwiedereinschaltung elektrischer Leistungsschalter, die durch Kraftantrieb ein- und durch einen beim Einschalten gespannten Federkraftspeicher ausgeschaltet werden, mit einem Freiauslösungsschloß als Kupplungsorgan zwischen Schalter und Antrieb, dadurch gekennzeichnet, daß ein Freiauslösungsschloß verwendet wird, das in der Einschaltstellung des Schalters entgegen einer Rückzugfeder durch eine Stützklinke gehalten wird und mit dem Antriebsgestänge nicht starr ver-

bunden ist, so daß nach Lösen der Schl'oßverklinkung durch die in Aus-Richtung sich bewegenden Schalterteile der Wiedereinschaltvorgang beginnen kann, wobei bereits im Verlauf der Kurzschlußabschaltung die Schloßteile unter Einwirkung der Rückzugfeder noch während -der Fallbewegung wieder in Eingriff mit dem Schaltgestänge kommen und durch den einsetzenden Wiedereinschaltvorgang der Schalter wieder in die Einschaltstellung

ίο gebracht wird und darin verbleibt, sofern nicht eine endgültige Abschaltung notwendig wird.

Die Erfindung wird darin gesehen, daß der vom Überstrom im Schutzrelais angeregte, unverzögerte Auslöseimpuls für den Leistungsschalter zunächst Kontakte eines zur Erzielung einer Sperrzeit vorgesehenen, zeitverzögert ansprechenden Relais passiert, ein Halterelais (Impulsspeicherrelais) anregt und damit über die Auslösespule des Leistungsschalters die Ausschaltbewegung einleitet, um dann bei Beginn der Ausschaltbewegung als Wiedereinschaltkommando über einen vom Leistungsschalter gesteuerten Kontakt auf ein auf die gewünschte Trennzeit verzögert eingestelltes Relais einzuwirken, wodurch die Wiedereinschaltung mehr oder weniger verzögert nachfolgen kann. Es hat sich nun als zweckmäßig erwiesen, die zeitverzögerten Relais und das Halterelais zu einer baulichen Einheit zusammenzufassen. Durch die Zusammenfassung der genannten Relais entsteht ein Vorsatzgerät, das unabhängig vom Leistungsschalter hergestellt und an einer geeigneten Stelle der Schaltanlage angebracht werden kann. Durch diese Maßnahme ergibt sich gegenüber der ursprünglichen Schaltung der Vorteil, daß die ge-

nannten Steuerungsteile sich nicht mehr im Schalter selbst befinden müssen, sondern an einer beliebigen und dafür geeigneten Stelle eingebaut und auch eingestellt werden können, ohne daß dabei das Grundprinzip der Anordnung verlassen werden muß. Zur Erzielung einer Verzögerung bei den zeitverzögerten Relais werden vornehmlich die üblichen Widerstands-Kondensatorglieder verwendet.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden, und zwar zeigt

Bild ι die Schaltung nach Bild 3 des Hauptpatents, während in den Bildern 2 und 3 ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung gezeichnet ist;

Bild 2 stellt eine Schaltung mit zeitverzögerten Relais und

Bild 3 ein Vorsatzgerät dar.
In Bild 1 ist mit α der Leistungsschalter, mit b der Antrieb, mit e das Klinkenschloß und mit d das Schaltgestänge bezeichnet. Ferner bedeutet 1 eine willkürlich zu betätigende Kontaktvorrichtung (Steuerschalter zum Ein- und Ausschalten mit Ruhe- und Befehlsstellungen), 2 ein Überstromschutzrelais mit unverzögerteni Arbeitskontakt 2_k und einstellbar verzögertem Arbeitskontakt 2_Ü. 9 ist die Spule zum Spannungsauslöser für die Entklinkung der Schloßteile (in Bild 1 und 2 mit i bezeichnet). 3 und 4 sind die Zugspulen zweier Schütze, gegebenenfalls auch Steuerventile bei Druckluftbetätigung u. dgl., von denen 3 die Einschaltung beispielsweise durch Motorantrieb vornimmt, während durch 4 die Einschaltbereitstellung des Antriebs wieder erreicht wird. Der Endschalter 5 dient zur Umsteuerung in den jeweiligen Endstellungen des Antriebs. 11 ist der von den fallenden Schalterteilen mitgenommene, zeitlich einstellbare Impulsgeber für das Wiedereinschaltkommando auf die Spule 3, während 6 das Relais mit Kontakt 6₀ zur Speicherung des vom Schutzrelaiskontakt 2_ft kommenden Impulses darstellt. An ihm können in Bild 3 nicht eingezeichnete Signalkontakte vorgesehen werden. Der Ausgang der Spule 6 führt über den Endschalter 5, bei dessen Umsteuerung die Selbsthaltung über Kontakt 6_ß aufgehoben wird. 10 stellt den von der Endstellung des Leistungsschalters beispielsweise mechanisch über das Gestänge d betätigten ■ Blokkierungsschalter dar, dessen Kontakte io_a und io_& nach einer Einschaltung gemeinsam verzögert schließen. 7 ist ein Blockierungsrelais mit seinen Kontakten J_a und 7_&, welches ebenso wie der Wahlschalter, 8 nur bei willkürlichen Schaltungen in Funktion tritt.

Die Einschaltung erfolgt durch Betätigung des Steuerschalters 1, welcher über die gezeichnete Ruhestellung im Uhrzeigersinne in die Arbeitsstellung gedreht wird, wobei über den rechten Kontakt i_d des Steuerschalters 1, über den Kontakt J_a des Blockierungsrelais 7. der Stromkreis der Spule 3 geschlossen wird. Das Schütz schaltet den Motor ein, und dieser bringt den Schalter in die Ein-Stellung und betätigt am Ende seiner Bewegung den Endschalter 5, wodurch die Zugspule 3 des Einschaltschützes unterbrochen und die Zugspule 4 geschlossen wird. Infolge dieser Umsteuerung läuft der Motor wieder in seine Ausgangsstellung zurück. In dieser Stellung wird durch Umsteuerung des Endschalters 5 der Stromkreis der Spule 3-wieder geschlossen, sofern der Steuerschalter ι und damit der rechte Kontakt von d_± sich noch in Arbeitsstellung befindet. Der Motorantrieb würde also wieder umgesteuert und weiterlaufen. Um dieses zu vermeiden, ist das Blockierungsrelais 7 vorgesehen. Dieses Relais wird bei Umsteuerung des Endschalters 5 erregt und schließt uo seinen Selbsthaltekontakt J_b, während es durch einen Öffnungskontakt y_a die Verbindung der Spule 3 zum Steuerschalter I₀ unterbricht. Beim Zurückgehen des Steuerschalters 1 in die Ruhestellung, also durch das Loslassen des Betätigungsorgans, wird der Stromkreis des Blockierungsrelais 7 am Steuerschalter i_d unterbrochen, und das Relais 7 fällt ab.,

Soll der Schalter ausgeschaltet werden, so wird der Steuerschalter 1 entgegen dem Uhrzeigersinne gedreht. Dadurch wird über den Schalter i_a die Spule 9 des Spannungsauslösers erregt und bewirkt die Auslösung. In der Aus-Stellung des Schalters wird der Stromkreis der Spule 9 durch den von den fallenden Schalterteilen mitgenomme· nen Impulsgeber 11 unterbrochen (nicht dargestellt).

Ist selbsttätige Ausschaltung ohne Wiedereinschaltung vorgesehen, so muß der Stromkreis des unverzögerten Arbeitskontaktes 2_ft am Schutzrelais 2 durch den Wahlschalter 8 geöffnet sein. Spricht infolge eines Kurzschlusses das Schutzrelais 2 an, so wird nach einer eingestellten Zeit der verzögerte Kontakt 2_Ö geschlossen und über die Spule 9 des Spannungsauslösers die Ausschaltung des Schalters bewirkt.

Soll beim Ansprechen des Schutzrelais 2 eine selbsttätige Ausschaltung mit Wiedereinschaltung erfolgen, so muß der Wahlschalter 8 geschlossen sein. Beim Ansprechen des Schutzrelais 2 schließt sich zuerst der unverzögerte Kontakt 2_k. In dem Stromkreis dieses Kontaktes befinden sich außer dem Wahlschalter 8 und der Spule 9 des Span nungsauslösers noch der Kontakt io_a des Blockierungsschalters 10. Der Kontakt io_a wird bei fallendem Schalter ohne Verzögerung geöffnet und bei Einschaltung desselben mit einer Verzögerung geschlossen, die etwas länger als die längste Zeit des verzögert schließenden Kontaktes 2_Ü des Schutzrelais ist. Dadurch wird nach erfolgter Wiedereinschaltung oder auch nach willkürlicher Einschaltung auf bestehenden Kurzschluß eine unverzögerte Ausschaltung verhindert. Der Schalter löst vielmehr durch Ansprechen des verzögerten Kontaktes 2ji endgültig aus.

Durch das Ansprechen des Kontaktes 2_k erhält die Spule 9 Spannung und bewirkt die Auslösung des Schalters. Gleichzeitig wird über den zweiten Kontakt des Blockierungsschalters io_b die Spule des Halterelais 6 erregt. Dieses Relais übernimmt vom Kontakt 2_k des Schutzrelais den Befehl zum Wiedereinschalten, indem sein Kontakt 6_a den Stromkreis des Schutzrelais bis zum Impulsgeber 11 überbrückt. Der durch die fallenden Schalterteile sich schließende Impulsgeber 11 schließt den Stromkreis der Spule 3 des Einschaltschützes. Der Leistungsschalter wird also sofort über den vom Schütz betätigten Motorantrieb wieder eingeschaltet, der am Ende seiner Bewegung den Endschalter 5 betätigt, durch den der Stromkreis des Halte relais 6 und der Spule 3 unterbrochen und der der Spule 4 eingeschaltet wird. Durch die Unterbrechung des Stromkreises des Halterelais 6 fällt der Kontakt 6₀ ab. Durch Schließung des Stromkreises der Spule 4 läuft der Motor in seine Ausgangsstellung zurück. In seiner Endstellung betätigt er wieder den Endschalter 5, wodurch der Stromkreis der Spule 4 unterbrochen wird.

Besteht nach erfolgter Einschaltung der Kurzschluß nicht mehr, so bleibt der Leistungsschalter eingeschaltet, andernfalls wird er über den verzögerten Kontakt 2 _fl endgültig ausgeschaltet.

Die willkürliche Ausschaltung mittels Steuerschalter (Kontakt i_a) oder durch Druckknopfsteuerung oder ähnliches wie auch die mechanische Auslösung des Schalters erfolgt unter Umgehung des Wiedereinschaltstrompfades durch Rückschließkontakte I₆ und i_c. Bei der willkürlichen Einschaltung wird dieser Wiedereinschaltimpuls durch entsprechende Arbeitskon akte i_d nunmehr nachgeholt, wodurch der Schalter in seine verklinkte Einstellung, der Antrieb anschließend in die Einschaltbereitstellung geht. Ein selbsthaltendes Blockierungsrelais 7 läßt jedoch im Falle eines beim Einschalten bestehenden Kurzschlusses nur eine Df aufschaltung zu, da es beim eventuellen Festhalten des Kommandogerätes den Einschaltstrompfad nach dem Durchlauf des ersten Impulses in dem Kontakt y_a öffnet und ihn erst beim Loslassen wieder schließt, so daß erst dann ein neuerlicher Einschaltbefehl ausgeführt werden kann. Der Kontakt J_b dient zur zwischenzeitlichen Selbsthaltung von- 7.

Wird in den Schnellimpulsstrompfad ein Schalter, beispielsweise ein doppelpoliger Installationsschalter, im Schaltplan mit 8 bezeichnet, gelegt, so läßt sich die Schnelltrennung je nach Wunsch außer Betrieb setzen, ohne daß hierbei die normale Schutz funktion des Leistungsschalters gestört wird.

Die Schaltung nach Bild 2 stimmt bis auf die beiden zeitverzögerten Relais 12 und 13 mit der Schaltung nach Bild 1 überein; die entsprechenden Bezugszeichen wurden daher übernommen. Auch die Wirkungsweisen beider Schaltanordnungen sind im Prinzip die gleichen, und im folgenden sollen daher die durch die neuen Bauelemente bedingten Änderungen in der Schaltung nach Bild 2 herausgestellt werden.

Die im Vorsatzgerät nach Bild 3 angeordnete Relaiskombination ist in Bild 2 punktiert umrissen. Relais 12 schließt seine Kontakte i2₀ nach 8 bis 10 Sekunden, während Relais 13 eine einstellbare Verzögerung etwa bis 0,6 Sekunden für den Kontakt I3_a erhält.

Der in Bild 1 angedeutete, verstellbare, mit dem Leistungsschalter α verbundene Kontakt 11 wird in Bild 2 durch den fest eingestellten Kontakt n_a, der nur noch eine bestimmte Mindestausschaltbewegung des Schalters α sicherzustellen hat, ersetzt. Der doppelpolige Wahlschalter 8 liegt nun als einpoliger Schalter in Hintereinanderschaltung mit dem vom Schalter bewegten Kontakt iij, im Spulenkreis des Relais 12. Letzteres wird bei geschlossenem Wahlschalter 8 durch den einschaltenden Schalter a (Kontakt ii_&) angeregt, so daß sich die Kontakte I2_a verzögert schließen. Dadurch setzt also erst 8 bis 10 Sekunden nach jeder Einschaltung die Bereitschaft zu einer Schnellausschaltung und anschließender Schnellwiedereinschaltung ein. Der Kontakt I2_a übernimmt somit die Funktion des in Bild ι dargestellten Kontaktes io_a, io_ö, während der Kontakt i3_a den Wiedereinschaltbefehl auf die Einschaltspule 3 erst nach Ablauf der vorgesehenen Pausenzeit (Trennzeit) im Relais 13 weitergibt

Der vom Überstrom im Schutzrelais 2 unverzögert gegebene Auslöseimpuls für den Leistungsschalter α passiert zunächst den Kontakt I2_a, regt das Halterelais 6 mit Selbsthaltekontakt 6_a an und leitet damit über die Auslösespule 9 des Leistungsschalters die Ausschaltbewegung ein, bei deren Beginn das Relais 13 über den vom Leistungsschalter gesteuerten Kontakt H₀ zum Ansprechen gebracht wird, so daß die Wiedereinschaltung mehr odei weniger verzögert nachfolgen kann. Wie die

Wiedereinschaltung im einzelnen erfolgt, geht aus der Beschreibung zu Bild ι hervor.

In Bild 3 wurden die in Bild 2 benutzten Bezugszeichen beibehalten. Mit 14 ist ein Zählwerk gekennzeichnet, das seine Impulse über von den Relais 6 und 13 betätigte Kontakte erhält. Die Anschlußklemmen des Vorsatzgerätes sind mit 15 und die Verzögerungsglieder für die Relais 12 und 13 mit C₁, C₂, R₁, R₂ und R₃ bezeichnet. Der Hilfs-

umschaltkontakt I2j, trennt nach dem Ansprechen des Relais 12 den Kondensator C₂ vom Widerstand R₂ und legt C₂ parallel zu einem Widerstand R₃, so daß sich C₂ über R₃ entladen kann. Dadurch wird erreicht, daß das Relais 12 zwar verzögert anspricht, dagegen aber unverzögert abfällt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Anordnung nach Anspruch 1 des Patentes 822 132, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Überstrom im Schutzrelais (2) gegebene unverzögerte Auslöseimpuls für den Leistungsschalter (a) zunächst Kontakte (i2_a) eines zur Erzielung einer Sperrzeit vorgesehenen, zeitverzögert ansprechenden Relais (12) passiert, ein Halterelais (6) anregt und damit über die Auslösespule (9) des Leistungsschalters die Ausschaltbewegung einleitet, um dann bei Beginn der Ausschaltbewegung als Wiedereinschaltkommando über einen vom Leistungsschalter gesteuerten Kontakt (n_a) auf ein auf die gewünschte Trennzeit verzögert eingestelltes Relais (13) einzuwirken, wodurch die Wiedereinschaltung mehr oder weniger verzögert nachfolgen kann.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitverzögerten Relais (12 und 13) und das Halterelais (6) zu einer baulichen Einheit (Vorsatzgerät, Bild 2) zusammengefaßt sind, die an einer beliebigen, insbesondere außerhalb des Schalters liegenden Stelle angebracht werden kann.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Verzögerung bei den zeitverzögerten Relais übliche Widerstands-Kondensator-Glieder (R₁ C₁, R₂ C₂) vorgesehen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 709/319 11.56 C7097fi1/14 11.57)