Einrichtung zur Überwachung von Überstromschutzanordnungen Die Erfindung bezieht sich auf oine Einrichtung zur gesonderten Überwachung von gleichartigen, in parallelgeschalteten Stromzweigen liegenden Schal tungselementen, insbesondere Halbleiter-Gleichrich- terzellen, jeweils zugeordneten Überstromschutzanord- nungen.
Bei Geräten, die bausteinartig aus untereinander gleichartigen Elementen aufgebaut sind, hat man den Überstromschutz dieser Elemente bisher in der Weise ausgeführt, dass jedem Element ein besonderer Über stromschutz zugeordnet wurde. Diese Art des Über stromschutzes genügt jedoch dann nicht mehr, wenn die Elemente parallelgeschaltet sind und die Sum menleistung der parallelgeschalteten Elemente grösser ist, als es der Nennleistung des an diese Elemente angeschlossenen Verbrauchers entspricht.
Zur Lösung der sich bei der Auslegung der Geräte für den zuletzt genannten Anwendungsfall ergebenden Fragen ist nach dem Gegenstand der Erfindung jeder Überstromschutzanordnung ein bei ihrem Ausfall an sprechender Selbstschalter parallelgeschaltet und es sind Hilfskontakte der Selbstschalter so in Melde- und Überwachungskreisen angeordnet, dass bei Ansprechen eines Selbstschalters der Meldekreis bei Ansprechen von mehr als einem Selbstschalter der Auslösekreis geschlossen wird.
Eine vorteilhafte Ausführungsform dieser Erfindung ist darin zu sehen, dass die Hilfskontakte der Selbst schalter so im Melde- und Auslösekreis angeordnet sind, dass der Auslösekreis erst geschlossen ist, wenn eine die Zahl der Reservestromzweige übersteigende Zahl von Selbstschaltern angesprochen hat.
Auch ist es vorteilhaft, die ersten Hilfskontakte aller Selbstschalter in Parallelschaltung an den Meldekreis und über, mit ihnen in Reihe liegende zweite Hilfskontakte von je weils einem anderen der Selbstschalter an den Aus lösekreis anzuschliessen und in die Verbindung zwi schen dem ersten und dem zweiten Hilfskontakt der Selbstschalter jeweils ein Sperrventil zur Trennung von gleichen Selbstschaltern zugeordneten Melde- und Auslösekontakte anzuordnen.
Bei mehreren, insbeson dere räumlich getrennten Überwachungseinrichtungen, deren Melde- und Auslösekreise eingangsseitig an eine gemeinsame Gleichspannungsquelle angeschlossen sind, sind mit Vorteil die Meldekreise ausgangsseitig in Reihe und die Auslösekreise untereinander parallel geschaltet.
Die vorstehend bezeichnete Einrichtung :ist vor zugsweise für den Schutz parallel arbeitender Gleich richter, Lüfter, Pumpen od. dgl. geeignet, deren Ge samtleistung so ausgelegt ist, dass über die Nennlei stung hinausgehend zusätzliche Reserveelemente instal liert sind. Beim Ausfall eines dieser Elemente bleiben die übrigen Elemente im Betrieb und erst dann erfolgt eine Abschaltung sämtlicher parallelgeschalteter Ele mente, wenn die Gesamtzahl der angesprochenen Selbst schalter grösser geworden ist, als es der Zahl der über die Nennleistung hinausgehend installierten Re serveelemente entspricht.
Diese Art der Überwachung erlaubt solange einen ungestörten Betrieb, bis mehr Elemente ausgefallen sind als es der Grösse der Re servehaltung entspricht.
Nachstehend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In Fig. 1 sind als Beispiel für die zu überwachen den elektrischen Geräte Gleichrichteranordnungen ge wählt worden. Vom ganzen Gleichrichtergerät ist in der Zeichnung Jedigl@ich ein Zweig einer an sich be kannten ein- oder mehrphasigen Schaltung dargestellt worden. Jeder Zweig der Gleichrichterschaltung ist aus fünf Zellenreihen zu je zwei Zellen aufgebaut, die untereinander parallel angeordnet sind.
Hierbei ist vorausgesetzt, dass bereits vier Zellenreihen genügen, um die Nennlast, für die die Gleichrichteranordnung ausgelegt ist, zu übernehmen und die fünfte Zellenreihe als Betriebsreserve dient. Mit der Leitung 11 ist der Gleichrichterzweig an die speisende Wechselspannung angeschlossen, während mit der Leitung 12 die Ver bindung mit den nicht dargestellten Gleichstromver brauchern hergestellt wird. Zwischen den Leitungen 11 und 12 sind die fünf Zellenreihen 13, 14, 15, 16, 17 angeordnet. Jede Zellenreihe enthält zwei Gleich richterzellen G und die zum Schutze der Zellen dienen den Sicherungen S als überstromschutz.
Zur Überwachung der Betriebsbereitschaft jeder Zellenreihe sind handelsübliche Selbstschalter 23, 24, 25, 26, 27 eingesetzt. Die Elemente für die Auslösung der Selbstschalter, also Magnetauslöser bzw. Bimetall auslöser sind so einzustellen, dass sie bereits bei einer Stromstärke ansprechen, die weit unterhalb der Nenn stromstärke einer Zellenreihe liegt. Jeder Selbstschal ter hat zwei Hilfskontakte, die beide als Öffner aus gelegt sind. Von diesen Hilfskontakten ist der eine als Meldekontakt mit dem Index m bezeichnet und dient nach dem Ansprechen des Selbstschalters zum Abge ben einer Meldung.
Der andere dieser Hilfskontakte, der mit dem Index a gekennzeichnet ist, liegt im Aus lösekreis eines der Gleichrichteranordnung bzw. der gesamten Anlage vorgeschalteten Selbstschalters. Die nicht näher bezeichneten Hauptkontakte dieser Selbst schalter liegen einerseits an den Zellenreihen zwischen den Gleichrichterzellen und den ihnen zugeordneten Sicherungen an den Punkten a, b, c, d, e und anderer seits an der mit den nicht dargestellten Gleichstrom verbrauchern verbundenen Leitung 12, also parallel zu den Sicherungen S.
Sobald eine Sicherung S anspricht, d.h. die Ver bindung beispielsweise von Punkt a zur Leitung 12 unterbrochen ist, fliesst der volle, normalerweise über die Gleichrichterzellen 13 fliessende Strom über den Selbstschalter 23, der, da er auf einen niedrigeren Stromwert eingestellt ist, auslöst.
Der Meldekontakt 23m, der über die Klemme 28 mit der eine Gleich spannung liefernden Hilfsspannungsquelle 31 verbun den ist, wird infolge des Ansprechens des Selbstschal ters geschlossen, so dass über die aus den Gleichrich tern 33, 34, 35 und 36 aufgebaute Gleichrichterkette auch an der Klemme 29 die Hilfsspannung anliegt und an dieser Klemmung die Spannung zum Auslösen einer Meldung, beispielsweise für ein akustisches Si gnal, abgenommen werden kann.
Mit Ausnahme des Selbstschalters 23 ist bei den übrigen Selbstschaltern auch der Auslösekontakt, der im Falle des Selbstschalters 24 mit 24a bezeichnet ist, in der vorliegenden Schutzschaltung ausgenützt. Jeder Auslösekontakt ist mit dem bezüglich der Klemme 28 davor -liegenden Meldekontakt verbunden, so dass beim Ansprechen eines Meldekontaktes, also bei An sprechen des Meldekontaktes 23m auch am Hilfs kontakt 24a Spannung anliegt.
Fallen nun neben den Sicherungen S in der Zellenreihe 13 auch z.B. die Sicherungen in der Zellenreihe 14 aus, so spricht nach dem Selbstschalter 23 auch der Selbstschalter 24 an und durch die Reihenschaltung der Kontakte 23m und 24a wird neben der Klemme 29 auch eine weitere Klemme 30 unter Spannung gesetzt, durch die ein Abschalten der gesamten Gleichrichteranordnung be wirkt wird.
In welcher Reihenfolge eine oder mehrere der Sicherungen S in den Zellenreihen 13, 14, 15, 16 oder 17 ansprechen, ist für die Wirkungsweise der beschrie benen Schutzschaltung gleichgültig. Wenn beispiels weise die Sicherungen S in der Zellenreihe 17 aus fallen, so wird der Selbstschalter 27 ansprechen und der Meldekontakt 27m schliesst, so dass an Klemme 29 die Messgleichspannung anliegt. Der Auslöse kontakt 27a, der zugleich mit dem Meldekontakt 27m schliesst, bleibt ohne Wirkung solange keiner der vor diesem Auslösekontakt liegenden Meldekontakte ge schlossen hat. Erst wenn das der Fall ist, also wenn auch z.B. der Selbstschalter 25 anspricht, bekommt der bereits geschlossene Auslösekontakt 27a über die Sperrzelle 35 Spannung.
An der Klemme 30 steht dann das Signal an, das sämtliche Deichrichter ab schaltet. In jedem Falle wird durch den zuerst ge schlossenen Kontakt mit dem Index m über die Klem me 29 eine Meldung veranlasst. Das Schliessen jedes weiteren Meldekontaktes bewirkt, dass ein Auslöse kontakt mit dem Index a ebenfalls Spannung erhält, was dann die Abschaltung der hier verwendeten Gleich richter auslöst.
In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die zu überwachenden elektrischen Geräte eben falls Gleichrichter. Vom ganzen Gleichrichtergerät ist in der Zeichung lediglich wieder ein Zweig einer an sich bekannten ein- oder mehrphasigen Schaltung dargestellt worden. Jeder Zweig der Gleichrichter schaltung ist aus 2 X 5 Zellenreihen zu je einer Zelle aufgebaut, die untereinander parallel angeordnet sind. Die Zellenreihen sind in zwei getrennten Baueinheiten I und II - beispielsweise in zwei getrennten Stahl schränken - montiert, die betriebsmässig parallel geschaltet sind.
Hierbei ist vorausgesetzt, dass bereits neun Zellenreihen genügen, um die Nennlast, für die der Gleichrichter ausgelegt ist, zu übernehmen und die zehnte Zellenreihe als Betriebsreserve dient.
In Anlehnung an die Bezeichnungen der Fig. 1 sind mit den Leitungen 11 die beiden Baueinheiten an die speisende Wechselspannung angeschlossen, während mit den Leitungen 12 die Verbindung mit den nicht dargestellten Gleichstromverbrauchern hergestellt wird. Zwischen den Leitungen 11 und 12 sind in jeder Baueinheit die fünf Zellenreihen 13 bis 17 angeord net. Jede Zellenreihe enthält eine Gleichrichterzelle und die zum Schutze der Zellen dienende Sicherung S als Überstromschutz.
Zur Überwachung der Betriebsbereitschaft jeder Zellenreihe sind wieder handelsübliche Selbstschalter eingesetzt, deren Schaltung und Wirkungsweise bereits in der Beschreibung zu Fig. 1 erläutert sind.
Neu hinzugekommen ist in jeder der getrennten Baueinheiten I und II die Sperrzelle 41 in Serie zu den Sperrzellen 33 bis 36. Diese Sperrzelle ermöglicht die Reihenschaltung der Meldekontakte beider Bauein heiten.
Für den Parallelbetrieb der räumlich getrennten Baueinheiten I und 1I sind die Klemmen 28 über die Leitung 44 verbunden und gemeinsam an die Batterie 31 gelegt. Die Klemme 29 in der Baueinheit I ist über die Leitung 45 mit dem Gleichrichter 41 in der Baueinheit Il verbunden, so dass eine in einer der beiden Baueinheiten ausgelöste Meldung an der Klemme 46 in der Baueinheit<B>11</B> abzugreifen ist. Die beiden Klemmen 30, d.h. die den Meldekontakten ab gewandte Seite der Arbeitskontakte, ist durch die Leitung 42 verbunden. Das Auslösekommando steht gegebenenfalls an der Klemme 43 an.
Die Sperrzelle 41 und der Arbeitskontakt 23a in der Baueinheit 1 haben in der vorliegenden Ausfüh rungsform keine Funktion. Diese beiden Elemente sind nur deswegen in der Schutzschaltung, um die Bauein heiten untereinander beliebig austauschbar zu halten.