NO128465B - - Google Patents

Description

Elektromekanisk innretning til beskyttelse mot

koblingsfeil.

I motsetning til effektbrytere må skillebrytere i koblings-

anlegg bare manovreres i bestemt stilling av den tilhorende effekt-

bryter, resp. avbryterna til fraskillelse langs linjen, til sammenkob-

ling av samleskinner eller andre effekt- og skillebrytere i anlegget.

Til å forhindre feilaktig manøvrering av en skillebryter er der kjent beskyttelsesinnretninger som bare muliggjor manovrering av en skille-

bryter når koblingsstillingen av de ovrige brytere som finnes i kobling sanl egg et , tillater det.

Således er der for skillebrytere som drives med motor eller trykkluft, kjent innretninger som tjener til beskyttelse mot koblingsfeil, og hvor driften av skillebryteren forst blir innkoblet når det efter avgivelse av koblingskommandoen under hensyntagen til koblingsstillingen av de ovrige forhåndenværende brytere i koblingsanlegget er fastslått at det er tillatelig å gjennorafore den tilsiktede koblingshandling. Ved disse beskyttelsesinnretninger mot koblingsfeil blir den meldebryter som er tilordnet det koblingsapparat som skal kobles, efter avgivelse av koblingskommandoen bragt i en kontrollstilling. Kontakter på denne meldebryter (resp. trykkluftledninger ved meldebryterens drivanordning i tilfelle av trykkluftdrevne skillebrytere) gir forst éfter at meldebryterens kontrollstilling er nådd, den avgitte koblingskommando videre til bryterens drivanordning, så det er sikret at koblingshandlingens tillatelighet er provet for kob-lingsbevegelsen begynner.

Fra "ETZ", årgang 59, hefte 1, s. 13 - 16, tysk bruksmøn-ster I.762.IOO og tysk patentskrift 895.321 er det allerede kjent å forrigle en skillebryters drivaksel i forhold til en annen aksel ved at der i en tversgående uttagning i en aksel som dreier seg ved manøv-reringen av skillebryteren rager inn en sperrestift som samtidig utgjor ankeret for en koblingsmagnet. I stromkretsen for denne kob-lingsmagnets spole ligger en hjelpekontakt pa en effektbryter, seriekoblet med skillebryteren, så koblingsmagnetens anker frigir skillebryteren for manovrering bare når den seriekoblede effektbryter er utkoblet.

Til grunn for den foreliggende oppfinnelse ligger nu den oppgave å skaffe en innretning som tjener til beskyttelse mot koblingsfeil og også egner seg for håndbetjente skillebrytere og hvormed det er mulig å ta hensyn til koblingsstillingene av vilkårlige brytere og skillebrytere i anlegget, f.eks. sammenkoblingsbrytere, skillebrytere langs linjen o.s.v. Den egner seg for skillebrytere som manovreres for hånd eller mekanisk, og.hvor.der til forrigling av hver skillebryter i endestillingene rager en sperrestift som kan påvirkes av en koblingsmagnet,, inn i en tversgående uttagning i drivakselen, mens koblingsmagnetens spole er seriekoblet med minst én. kontakt på en ytterligere bryter som skillebryteren skal forrigles imot. Det nye består i at sperrestiften er lagret bevegelig så langt at don - uten å frigi drivak selen - kan påvirke .endebrytere anbragt i dens nærhet, og at koblingsmagnetens anker direkte eller via mellomliggende mellomstykker tjener som anslag til begrensning av sper-re stift ens bevegelse i retning for frigivelse av koblingsakselen, samt at der i koblingsmagnetens påvirkningskrets foruten forriglingskontakter på de brytere som skillebryteren skal forrigles imot, ligger kontakter på den bryter som skal betjenes av sperrestiften.

Et utforelseseksempel er vist på fig. 1 og 2, mens fig..

3 viser den elektriske kobling av spolene på flere koblingsmagneter tilordnet forskjellige skillebrytere.

På fig. 1 ses en drivaksel 1 for en skillebryter. Akselen

1 kan på kjent måte være forbundet med skillebryterens bryteraksel direkte eller over et dreieledd og rager med sin forende 2 ut gjen-nom frontplaten 3 for en koblingscelle. Til å forrigle drivakselen 1 i skillebryterens endestillinger har den en tversgående åpning 4j hvori der rager inn en sperrestift 5- Sperrestiften 5 er ved hjelp

i

av en fjær 6 fjærende opplagret på en slik måte at den holdes i åp-ningen 4 mot fjærkraften. Dessuten har drivakselen en langsgående boring 7 som er utformet slik at det er mulig å stikke inn en koblingsnokkel. Denne koblingsnokkel, som ikke er vist på fig. 1, er utformet konisk i spissen.så den er istand til mot kraften av fjæren 6 å drive sperrestiften 5 ut av tverråpningen 4 når denne bevegelse ikke hindres. Fig. la viser drivakselen 1 sett fra forenden. Ved den ovre ende 8 av sperrestiften 5 sitter endebryteren 9- I det foreliggende utforelseseksempel er der anordnet to endebrytere 9 med en arbeids- og en hvilekontakt hver. Like ovenfor drivakselen 1 har sperrestiften et parti 10 med redusert diameter. Mot dette parti a.v sperrestiften 5 ligger der an en kule 11 som på sin motsatte side berorer et stempel 12. Stempelet 12 er på sin side fjærbelastet og ligger an mot et bevegelig anker 13 for en koblingsmagnet 14. Ankeret 13 er bevegelig på tvers av stempelets bevegelsesretning og ligger oventil an mot koblingsstiften for en annen endebryter 15, som i ut-forelseseksempelet har to hvilekontakter og en arbeidskontakt.

Virkemåten av denne innretning til.beskyttelse mot koblingsfeil er som folger: Ved innstikning av koblingsnokkelen blir' sperrestiften 5 beveget oppover. Kulen 11 tillater en bevegelse av sperrestiften inntil dennes ovre ende 8 påvirker endebryteme 9> Når disse ende-bryteres kontakter kobles om, vil koblingsmagneten 14 ved hjelp av en forriglingskobling som vil bli beskrevet senere, bevege sitt anker 13 oppover når alle forriglingsbetingelser er oppfylt. Derved er det mulig ved innstikning av koblingsookkelen å bevege sperrestiften 5 videre oppover, da kulen 11 kan vike ut mot hoyre. Man ser at det er nok om koblingsmagneten 14 bare forblir kortvarig tiltrukket, da stempelet 12 nu er forskjovet mot hoyre og koblingsmagnetens anker derfor ikke kan vende tilbake til stillingen på fig. 1.

Når sperrestiften 5 efter avsluttet koblingshandling ved dreining av drivakselen med den innstukne koblingsnokkel igjen griper inn i drivakselen, blir kulen 11 og stempelet 12 igjen beveget mot venstre, så ankeret 13 for koblingsmagneten 14 på ny kan innta stil- . lingen på fig. 1. Forst når ankeret 13 som folge av tyngdekraften og fjærkraften på den på fig. 1 ikke viste koblingsstift for endebryteren ?5 over koblingsmagneten 14 igjen vender tilbake til utgangsstillingen på fig. 1 og også endebryteren 15 igjen inntar sin utgangsstilling, gjelder den gjennomforte koblingshandling som avsluttet for forriglingskoblingen.

Dermed er der ved gjenstanden for den foreliggende oppfinnelse oppfylt alle betingelser som kan stilles til en ekte innretning til beskyttelse mot koblingsfeil. For en manovrering av drivakselen igjen er mulig, kobles en bryter (endebryter 15) slik at det av kontaktstillingen av denne bryters kontakter kan utledes at der er forberedt en koblingshandling. Forst efter fullforelse av koblingshandlingen blir utgangsstillingen av disse kontakter etablert påny,

så fullforelse av koblingshandlingen forst blir indikert efter at denne er fullstendig tilendebragt (nemlig efter uttagning av koblingsnokkelen fra innstikningsåpningen 7 i' drivakselen 1). Ved det foreliggende utforelseseksempel rager sperrestiften 5 inn i tverråpningen 4 bare til midten av akselen. Da den beskrevne forriglingsinnretning dermed bare er anordnet på den ene halvdel av akselen, er den annen aksel-halvdel fri for påbygning av andre, f. eks. rent mekaniske forrig-lingsinnretninger. Det blir derved mulig å forrigle en skillebryter elektromagnetisk like overfor innformede brytere og rent mekanisk li-ke overfor en bryter som finnes i samme koblingscelle.

En særlig fordelaktig utforelsesform for den elektriske kobling til manovrering av koblingsmagneten 14 for en skillebryter er vist på fig. 3 f°r tre brytere Tl, T2 og T3. På denne figur er de endebrytere som har betegnelsen 9 på fig. 1, betegnet med bokstavene A, E og C, mens koblingsmagneten 14 med endebryteren 15 på fig. 1 svarer til koblingsmagnetene D, E, F på fig. 3> Som matende spen-ningskilde tjener en likespenningskilde med polene P og N. Polen P

er forbundet med arbeidskontakten 1<^ på en utlosningsbryter L. Denne kontakt 1-^ er normalt altid sluttet når en utlosningsnokkel er stuk-ket inn i utlosningsnokkelbryteren L. Tas denne utlSsningsnokkel ut, blir koblingen skilt fra den positive pol P, så det ikke lenger er mulig å foreta noen koblingshandling med en skillebryter. Utlosningsnokkelen er fordelaktig utformet slik at det ved dens hjelp er mulig

å ldfte ankeret 13 for hver koblingsmagnet 14 (fig. 1) mekanisk. Dermed er det altså mulig å gjennomfore koblingshandlinger under om-gåelse av forriglingsbetingelsene.

I beskrivelsen av anordningen på fig. 1 er det allerede nevnt at det er nok å magnetisere koblingsmagneten 14 kortvarig, så der ikke behoves noen varig elektrisk effekt for forrigling resp. utlosning. Som pulsgiver til å avgi magnetiseringspulsen til en koblingsmagnet som skal manovreres, tjener en kondensator Kl. Denne er i serie med en kontakt gl og en kontakt hl innkoblet mellom den positive pol P og den negative pol N. Den står under matningsspenningen når relé H befinner seg i arbeidsstilling og relé G i hvilestilling. Reléet H er koblet i serie med hvilesiden av kontakten g2 og ligger parallelt med seriekoblingen av kondensatoren Kl og arbeidssiden av kontakten gl. I serie med denne parallellkobling ligger nu hvilekontaktene d2, e2, f2 på alle forhåndenværende koblingsmagneter D, E, F og en hvilekontakt cl, bl, al på hver av endebryterne A, B og C. I tilslutning til den siste hvilekontakt al på endebryteren A er der etablert en forbindelse til den negative pol N. Dessuten er der -

sett fra den positive pol - foran hver hvilekontakt på en koblingsmagnet, altså foran hver av hvilekontaktene d2, e2, f2 avgrenet en arbeidskontakt dl, el, fl på den respektive endebryter som skal påvirkes av ankeret på den tilhorende Koblingsmagnet D, E, F. Den annen ende av hver av disse arbeidskontakter dl, el, fl er forbundet med den ende av viklingen på den tilhorende koblingsmagnet D, E, F

som skal tilsluttes det negative potensial. Denne ende av viklingen på hver av koblingsmagnetene D, E, F ligger i serie med en arbeidskontakt a2, b2 og c2 på den tilhorende endebryter A, B, C som skal påvirkes av en og en sperrestift 5»°g den annen ende av denne arbeidskontakt er - igjen sett fra den positive pol - forbundet med seriekoblingen foran den tilhorende hvilekontakt al, bl, cl.

I serie med den annen viklingsende av hver koblingsmagnet

D, E, F ligger en diode XI, X2, X3 og i serie med denne en forriglingskobling VI, V2, V3 som på kjent måte Inneholder stillingsmeldekontak-tene på de skille- og effektbrytere hvis stilling der avhengig av koblingsanleggets kobling må tas hensyn til når den tilhorende skillebryter Tl, T2 eller T3 skal kobles. Disse forriglingskontakter i forriglingskoblingene VI, V2, V3 er altså koblet slik at det med den annen inngang forbundne positive potensial P kommer til dioden XI,

X2 eller X3 når forriglingsbetingelsene for den respektive bryter

Tl, T2 eller T3 er oppfylt.

Parallelt med diodene XI, X2, X3 og de dermed seriekoblede koblingsmagneter D, E, F ligger hvilekontaktene a3,, b3, c3. på en av de endebrytere A, B, C som betjenes av sperrestiften. Fra hver av disse parallellgrener forer' en arbeidskontakt a4, b4, c4j hvis annen ende er forbundet med en tilslutning på det innledningsvis omtalte relé G. Den annen tilslutning på relé G er forbundet med spenningskildens negative pol N. Dermed ligger altså arbeidskontakter a4, b4, c4 på de endebrytere A, B, C som skal betjenes av sperrestiften, innbyrdes parallelt i serie med relé G og i serie med forriglingskoblingen VI, V2. V3 for de respektive tilhorende skillebrytere Tl, T2, T3.

For utladning av kondensatoren Kl når utlosningsnokkelen tas ut, er der parallelt med kondensatoren kl koblet en hvilekontakt 12 på utlosningsnokkel-bryteren L.Til å varsle forstyrrelse eller til å varsle en nettopp gjennomfort koblingshandling er der i serie med en hvilekontakt h2 på relé H koblet en meldelampe M. Denne ligger direkte mellom polene P og N på spenningskilden og lyser dermed opp også når utlosningsnokkelen er tatt ut av utlosningsnokkel-bryteren L. Dessuten er der parallelt med kondensatoren Kl koblet en utladningsmotstand R..

Den beskrevne kobling på fig. 3 nar dermed folgende virke-måte: I anleggets normale tilstand, når der. ikke skal. betjenes noen skillebryter og utlosningsnokkelen sitter i, ligger releét H til spenning over den beskrevne seriekobling av hvilekontaktene d2, e2, f2 på koblingsmagnetene og hvilekontaktene. cl, bl, al på de endebrytere som skal betjenes av sperrestiften, så meldelampen M ikke lyser opp og kondensatoren Kl er oppladet over arbeidssiden av kontakten hl. Skal der nu. manovreres en skillebryter, bevirker, anordningen på fig. 1 i det vesentlige det samme som en nedoverrettet for-skyvning av den koblingskulisse som er inntegnet stiplet ved bryteren T2 på fig. 3- TH å begynne med blir altså endebryteren B innkoblet. Dermed sluttes kontakten b4 og legger spenning på relé G hvis der

på grunn av stillingen av forriglingskontaktene i forriglingskoblingen V2 foreligger positivt potensial på koblingsmagneten E. Dermed trekker relé G til og åpner sin kontakt g2, som kobler reléet H ut og dermed bringer meldelampen M til å lyse og samtidig skiller kondensatoren Kl fra ladestromkretsen. Ved innkoblingen av kontakten gl blir kondensatoren Kl med sin negativt oppladede pol forbundet

med seriekoblingen av hvilekontakter. I dette tilfelle har ennu in-gen koblingsmagnet trukket til, så negativt potensial kommer til endebryteren B for skillebryteren T2 over den sluttede hvilekontakt cl. Da denne endebryter B er innkoblet, ligger der via den sluttede arbeidskontakt b2 negativt potensial på koblingsmagneten E. Er forriglingsbetingelsene forovrig oppfylt kobler koblingsmagneten E inn, hvorved kontakten e2 åpnes og kontakt el samtidig sluttes, og det ved samtidig manovrering av en annen skillebryter - f.eks. ved tilstedeværelse av en annen koblingsnokkel - på grunn av det manglende potensial på kontakten a2 resp. c2 ikke lenger er mulig å innkoble den. Utladningsstrommen for kondensatoren Kl går da ved åpnet hvilekontakt e2 over den nu sluttede arbeidskontakt el, så koblingsmagneten E ligger på spenning inntil kondensatoren Kl er fullstendig utladet. Under denne tid må koblingsnokkelen stikkes helt inn, om det skal unngås at koblingsmagneten E faller tilbake. Denne innstikning av koblingsnokkelen svarer til en videre nedskyvning av den stiplet inntegnede kulisse ved bryteren T2. Efter utladning av kondensatoren Kl forhindrer denne kulisse koblingsmagneten E i å falle tilbake, så denne forblir innkoblet inntil koblingshandlingen er avsluttet og koblingsnokkelen er trukket av igjen. I dette tilfelle vender sperrestiften tilbake til sin sperrestilling, så den tilhorende endebryter påny inntar sin utgangsstilling, og dessuten vender kontaktene el e2 sammen med ankeret på koblingsmagneten tilbake til sin hvilestilling. Ved åpning av kontakten b4 utloses releet G,

så relé H påny trekker til og meldelampen M slukner.

Samtidig betjening av to skillebrytere er utelukket ved at skillebryteren Tl under betjening av endebryteren B skilles fra forsyningsspenningen ved den åpnede kontakt bl og manovreringsbryte-ren C for skillebryteren T3 efter reaksjon av den tilhorende koblingsmagnet E likeledes er skilt fra forsyningsspenningen. Ved den beskrevne beskyttelse mot koblingsfeil gjelder dette ved tilstedeværelse av flere enn tre skillebrytere også på tilsvarende måte for alle ovrige forhåndenværende enheter.

Når utlosningsnokkelen tas ut av utlosningsnokkelbryteren L, blir kondensatoren Kl utladet over kontakten lg, og dessuten vil relé H utlose, så meldelampen M lyser opp. Selv om relé H utloser f.eks. på grunn av bortfall av strømforsyningen eller på grunn av en annen forstyrrelse, vil kondensatoren Kl lade seg ut over den pa-rallellkoblede utladningsmotstand R, så der heller ikke i dette tilfelle kan skje noen bryterbetjening.

Man kan også klare seg uten releet G og forbinde kondensa-

toren Kl direkte med seriekoblingen av hvilekontakter. I så fall ville kondensatoren ligge til spenning over seriekoblingen av hvilekontaktene og negativt potensial ville umiddelbart efter betjening av en endebryter A, B eller C komme frem til den tilhorende koblings-

magnet .

Hvilekontaktene a3, b3 og c3 i koblingen på fig. 3 kort-

slutter den respektive tilhorende koblingsmagnet, så denne heller ikke kan reagere hvis den hjelpebryter som betjenes av koblings-

magnetene D, E, F ved koblingsoperasjonen allerede har sluttet sin hvilekontakt f.eks. d2 og stadig har sluttet sin arbeidskontakt f.eks. dl. Ikke viste mostander i de enkelte stromkretser forhindrer at der i et slikt tilfelle går en for' sterk kortslutningsstrom.

Claims (6)

1. Elektromekanisk innretning til beskyttelse mot koblings-'

feil ved skillebrytere som drives for hånden eller mekanisk, og hvor der for å forrigle hver skillebryter i endestillingene rager en sperrestift som kan påvirkes av en koblingsmagnet, inn i en tversgående uttagning i drivakselen, mens koblingsmagnetens spole er seriekoblet med minst en kontakt på en ytterligere bryter som skillebryteren skal forrigles imot, karakterisert ved at sperrestiften (5) er lagret bevegelig så langt at den - uten å frigi drivakselen (l) - kan påvirke endebrytere (9) anbragt -i dens nærhet, og at koblingsmagnetens (14) anker (13) direkte eller via mellomliggende mellomstykker (kule 11, stempel 12) tjener som anslag til begrensning av sperrestiftens (5) bevegelse i retning for frigivelse av koblingsakselen, samt at der i koblingsmagnetens betjeningsstromkrets foruten forriglingskontakter på de brytere som skillebryteren skal forrigles imot, ligger kontakter på den bryter (9) som skal betjenes av sperrestiften (5).

2. Innretning som angitt i krav 1, karakterisert ved at sperrestiften (5) over en del av sin lengde har en innsnev-ring (10) hvori der rager inn en bevegelig lagret kule (11), og at kulen (11) på den fra sperrestiften (5) bortvendte side eventuelt via et fjærende lagret mellomledd (stempel 12) ligger an mot koblingsmagnetens (14) anker (13).

3. Innretning som angitt i krav 2, karakterisert ved at der på den frie ende av koblingsmagnetens (14) anker (13) ligger an betjeningsstiften for en endebryter (15), og at denne endebry-ters (15) fjærer, som virker på betjeningsstiften, samtidig utover en kraft på koblingsmagnetens (14) anker (13) i retning mot dens sperrestilling for sperring av sperrestiften (5).

4. Innretning som angitt i krav 3>karakterisert ved at der i stromkretsen for koblingsmagnetens (D, E, F) vikling er anordnet en pulsgiver (Kl) som efter eksitering avgir en tidsbegren-set puls.

5. Innretning som angitt i krav 4j karakterisert ved at der til matning av koblingsmagnetens stromkrets tjener en likespenningskilde (P, N) som ligger i serie med en kondensator (Kl).

6. Innretning som angitt i krav 4> f°r anlegg med flere skillebrytere, hver med en tilordnet koblingsmagnet, karakterisert ved at der i serie med spenningskilden, (P, N) og en eventuelt anordnet pulsgenerator (Kl) ligger en relékontakt (gl) og en seriekobling av en og en hvilekontakt (d2, e2, f2) på hver av de i anlegget forekommende koblingsmagneter (D, E, F), at der til seriekoblingen av hvilekontakter (d2, e2, f2) på de forhåndenværende koblingsmagneter (D, E, F) slutter seg en seriekobling av hvilekontakter (al, bl, cl) på de: forhåndenværende endebrytere (A, B, C), som skal betjenes av sperrestiften (5), for alle koblingsmagnetene (D, E, F), og at der - sett i strommens innmatningsretning - foran hver hvilekontakt (d2, e2, f2) ligger en arbeidskontakt (dl, el, fl) på den respektive endebryter som skal påvirkes av ankeret hos den tilhorende koblingsmagnet (D, E, F), mellom innmatningsledningen og en viklings-tilslutning på den respektive koblingsmagnet (13, E, F), mens der i serie med koblingsmagnetenes annen viklingsende - eventuelt over en sperrediode (xl, x2, x3) til avkobling av manovreringsstromkretsene - over forriglingskontakter (VI, V2, V3) på de brytere hvis koblings-stilling der skal tas hensyn til ved manovrering av den respektive-skillebryter, foreligger en tilslutning til spenningskildens (P, N) annen pol (P), samt at reléspolen (G) for den relékontakt (gl) som kobler inn manovreringsstromkretsen for alle koblingsmagnetene, er tilsluttet matningsspenningskilden (P, N) over innbyrdes parallell-koblede og med den tilhorende koblingsmagnet (D, E, F) paralleltlig-gende arbeidskontakter (a4, b4, c4) på de endebrytere (A, B, C) som skal betjenes av sperrestiften (5) .