DE516471C - Elektrisch betaetigte Wiedereinschaltvorrichtung fuer Starkstromschalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 23. JANUAR 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl 516471 KLASSE 21 c GRUPPE

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Juni 1928 ab

In ausgedehnten Stromverteilungsanlagen besteht das Bedürfnis, Netzschalter, die infolge kurzzeitiger Überlastungen oder vorübergehender Kurzschlüsse gefallen sind, nach Ablauf einer bestimmten Zeit, die eventuell sogar in den einzelnen Stationen zur Vermeidung übergroßer Belastungsstöße gestaffelt werden kann, selbsttätig wieder einzuschalten. Hierbei muß aber vermieden werden, mehrmals auf einen noch bestehenden Kurzschluß zu schalten. Die bisher bekannten Einrichtungen haben jedoch erhebliche Nachteile, deren größter wohl derjenige ist, daß jeder einzelne Schalter eine eigene Wiedereinschaltvorrichtung erhalten muß, und daß das Schalten auf bestehende Kurzschlüsse nicht mit Sicherheit vermieden werden kann. Die Wiedereinschaltvorrichtung gemäß der Erfindung trägt diesen Mängeln Rechnung und hat insbesondere den Vorzug der Verläßlichkeit und Billigkeit.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß ein in kurzem Zeitabschnitt nach der Wiedereinschaltung des Starkstromschalters ein zwangsläufig bewegter Hilfsschalter in der Betätigungsleitung des Antriebes des Starkstromschalters einen künstlichen Kurzschluß herstellt, wenn im Netz ein Dauerkurzschluß vorhanden ist, so daß ein in die Betätigungsleitung eingeschalteter Überstromschalter ausgelöst oder eine Sicherung in dieser Leitung zum Durchbrennen gebracht wird.

In der Zeichnung ist eine Schaltstation mit zwei ölschaltern dargestellt; auf der rechten Seite der Abbildung ist die innere Schaltung der Einschalteapparatur für einen dieser Ölschalter ausführlicher herausgezeichnet.

Der ölschalter wird durch den Motor Mo eingeschaltet, wenn der Motor durch das Einschaltschütz erregt wird. Dies kann durch die Taste E₁ geschehen, wie später gezeigt wird. A₁ ist eine Ausschaltetaste, die den Auslösemagneten B₁ schaltet. E₂ und A₂ sind die entsprechenden Tasten für den zweiten Ölschalter.

Auf der von dem Motor Mo betätigten Ölschalterwelle sitzen neben dem in üblicher Weise angebrachten Signalkontakt SK noch der Hilfskontakt HK und der Steuerkontakt AK. Das Einschalteschütz ist dreipolig ausgeführt und enthält zwei Schaltkontakte für zwei Phasen U₁, V₁ für den Schaltmotor und einen Anschluß an die Hilfsleitung U₁ die zur Überbrückung des Einschaltekontaktes E₁ dient und mit der Phase U₁ leitend verbunden ist. An den Klemmen U₁, V₁, W₁ liegt beispielsweise Drehstromspannung, die in den Schaltstationen normalerweise zur Verfügung zu stehen pflegt. Wird die Einschaltetaste E₁ gedrückt, so erhält das Einsc'halte-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Walter Frucht in Braunschveig.

schütz von der Phase U₁ her Spannung über den Steuerkontakt AK, der bei' eingeschaltetem Schalter offen und bei ausgeschaltetem Schalter geschlossen ist. Das dreipolige Schütz zieht an, setzt damit den Drehstrommotor unter Spannung und überbrückt den Einschaltedruckknopf E₁ unabhängig von der Dauer der Kontaktgabe so lange, bis die Ölschalterwelle die genaue Einschaltestellung

ίο erreicht hat. In diesem Augenblick öffnet sich der Steuerkontakt AK, das Schütz fällt ab, eine Bremse fällt ein, und der Ölschalter bleibt in eingeschalteter Stellung stehen. Soweit ist die Anordnung bekannt.

Durch die auf der unteren Hälfte der Zeichnung dargestellte Einrichtung soll nunmehr die selbsttätige Wiedereinschaltung einer beliebigen Anzahl von Starkstromschaltern, insbesondere von Ölschaltern bewirkt werden, und zwar in beliebiger Reihenfolge und beliebig oft, wenn einer oder mehrere der Schalter von vorübergehenden Überlastungen oder Kurzschlüssen betroffen werden, dagegen nur einmal, wenn der Kurzschluß noch besteht. Das wird auf folgende Weise erreicht:

Auf einer Grundplatte ist ein Kleinmotor Q von beispielsweise 50 Watt Leistung angebracht, der über geeignete Getriebe G₁ und G₂ eine Welle X in Umdrehung versetzt, beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von einer Umdrehung pro Minute. Auf dieser Welle ist eine Scheibe Sch befestigt, die mit einer Aussparung versehen ist, in welche der Nocken Λ⁷ des Hebels H eingreift. Die Scheibe Sch trägt ferner einen nicht gezeichneten Stift, der den Klotz K, der drehbar auf der Achse befestigt ist, anhebt und nach Erreichung der höchsten Stellung fallen läßt, wobei der Klotz den Kontakt C₂ kurzseitig berührt. Dieser Kontakt C₂ liegt, wie die Zeichnung zeigt, unter Zwischenschaltung des einen Poles eines zweipoligen Höchststromschalters M₁ parallel dem Einschaltedruckknopf E₁.

Auf der Welle X ist ferner ein Nocken L angebracht, der in seiner Winkelstellung so einreguliert werden kann, daß sich der Kontakt C₃ wenige Sekunden nach der Betätigung des Kontaktes C₂ schließt. Dem Motor Q parallel liegt ferner noch eine Warnungslampe P. Ferner enthält die Apparatur noch einen Elektromagneten mit den Anschlüssen R und S, der auf den Hebel H wirkt, und einen Vorschaltwiderstand VW an dem über den zweiten Pol des Maximaischalters M₁ führenden Stromkreis. In diesen Stromkreis ist auch die Auslösespule des Maximalschalters M₁ eingeschaltet.

Beim Fallen eines der angeschlossenen Schalter spielt sich nun folgender Vorgang ab:

Die drei mit der ölschalterwelle direkt ver- \ bundenen Kontakte SK, ΑΚηηά HK schließen. Der Signalkontakt SK setzt eine geeignete Alarmvorrichtung in Tätigkeit. Der Steuerkontakt AK bringt durch sein Schließen die Speiseleitung des Einschalteschützes in vorbereitete Stellung, und der Hilfskontakt HK schließt über den linken Pol des Maximalautomaten M₁, über den Vorwiderstand VW und über den Elektromagneten mit den Anschlüssen'./? und 6" einen Stromkreis von der Phase V zum Nullpunkt des Drehstromsystems. Der Elektromagnet RS zieht infolgedessen den Hebel H an, wodurch der Kontakt C₁ geschlossen wird. Hierdurch erhält die Signallampe P und der Kleinmotor Q Strom aus U-O, der Motor läuft an und beginnt die Welle X und damit die Scheibe Sch und den Nocken L zu drehen. Hierdurch gerät der Hebel H aus der Scheibenaussparuiig und wird auch dann noch durch den Scheibenumfang auf den Kontakt C₁ gedrückt, wenn etwa der Elektromagnet RS stromlos werden sollte. Der an der Scheibe Sch angebrachte Stift hebt alsdann langsam den Klotz K, und zwar ist von der Stellung des Stiftes am Umfange der Scheibe Sch die Zeitdauer abhängig, die vergehen muß, bis der Klotz K seine höchste Stellung erreicht hat go und unter dem Einfluß der Schwerkraft herumfällt. Hierdurch wird der Kontakt C₂ geschlossen, der eine Verbindung der Phase U über den rechten Pol des Maximalschalters M₁, über das Einschalteschütz und den Steuerkontakt AK nach der Phase V herstellt. Das Einschalteschütz zieht an, und der Ölschalter wird in der vorbeschriebenen Weise eingelegt. Sobald der Ölschalter die Einschaltestellung erreicht hat, öffnet der Kontakt A, das Schütz läßt los, und der Ölschalter bleibt in eingeschalteter Stellung stehen.

Der Schaltmotor Q läuft indessen weiter, wenige Sekunden später, slchießt sich der Kontakt C₃. Letzteres hat jedoch keine Bedeutung, da der Stromfluß von der Phase U₁ über C₃, die Klemmet, den Vorschaltwiderstand VW und den linken Pol des Maximalschalters M₁ zur Phase V bei HK unterbrochen ist, da sich der Ölschalter in Schlußstel- na lung befindet, d. h. mit anderen Worten, wenn es sich um einen vorübergehenden Kurzschluß handelte, wie solcher durch Witterungseinflüsse, Überschläge, Berührung der Leitungsseile u. dgl. eingeleitet wird, schaltet der Ölschalter ohne weiteres, und zwar beliebig oft wieder ein. Anders dagegen, wenn ein Dauerkurzschluß besteht, dann fällt der Ölschalter unter der Wirkung seiner Maximalrelais sofort wieder heraus. Es schließt sich damit der Hilfskontakt HK. Da nun, wie "oben erläutert, der Nocken N kurz nach

der durch den Kontakt C₂ vermittelten Einschaltung des ölschalters den Kontakt C₃ schließt, ist in diesem Augenblick, da ja HK bei gefallenem Schalter geschlossen ist, ein Kurzschlußweg zwischen den Phasen JJ₁ und V₁ über den Vorwiderstand VW gegeben, und der Maximalschalter M₁ löst aus, wodurch gleichzeitig der Stromweg zum Hilfskontakt HK, der ja den Magneten RS steuert, und

ίο der Stromweg zum Einschalteschütz unterbrochen ist. Der mit einem Dauerkurzschluß behaftete Schalter kann also auch, wenn das Laufwerk durch andere Ölschalter in Tätigkeit gesetzt wird, niemals wieder versehentlieh eingeschaltet werden, bis nach Beseitigung der Störung der Maximalautomat M₁ von Hand wieder eingelegt wird.

Wie die Skizze erkennen läßt, lassen sich auf diese Weise mit einem einzigen solchen Laufwerk eine beliebige Anzahl von Ölschaltern automatisch betätigen, wobei bei vorübergehendem Kurzschluß und vorübergehenden Überlastungen sämtliche gefallenen Schalter immer wieder automatisch eingelegt werden, wobei jedoch diejenigen Schalter, die Dauerkurzschluß führen, nach einer einmaligen Versuchsschaltung endgültig herausbleiben. Der Vollständigkeit halber möge noch erwähnt werden, daß diese Einrichtung sich vorzüglich für stark vermaschte Stadt- und Industrienetze eignet, falls etwa gelegentlich die Maschinenautomaten in der Zentrale oder die Hauptschalter in den Speisestationen fallen.

In diesem Falle besteht bekanntlich die große Schwierigkeit, das Netz von der Zentrale aus wieder einzuschalten, weil sämtliche Glühlampen und sehr viele Motoren des Netzes in eingeschalteter Stellung sich befinden, da die Konsumenten die Rückkehr des Stromes baldmöglichst erkennen wollen. Die Stromaufnahme einer kalten Glühlampe beträgt ebenso wie diejenige stillstehender Motoren, jedoch ein Mehrfaches der normalen Betriebsstromstärke, so daß eine plötzliche Einschaltung des Gesamtnetzes infolge des starken Einschaltestromstoßes sofort wieder die Hauptschalter herauswirft. Das kann man umgehen, indem man die einzelnen Unterstationen mit der vorbeschriebenen

automatischen Sdhalteeinrichtung versieht, wobei allerdings die Einschaltezeiten der einzelnen Stationen gegeneinander gestaffelt sein müssen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrisch betätigte Wiedereinschaltvorrichtung für Starkstromschalter, vorzugsweise Ölschalter, gekennzeichnet durch einen in kurzem Zeitabstand nach der Wiedereinschaltung des Starkstromschalters zwangsläufig bewegten Hilfsschalter (C₃), der in der Betätigungsleitung des Antriebs (Mo) des Starkstromschalters einen künstlichen Kurz-Schluß herstellt, wenn im Netz ein Dauerkurzschluß vorhanden ist, so daß ein in die Betätigungsleitung eingeschalteter Überstromschalter (beispielsweise M₁) ausgelöst oder eine Sicherung in dieser Leitung zum Durchbrennen gebracht wird.

2. Wiedereinschaltvorrichtung nach Anspruch ι für beliebig viele Starkstromschalter der gleichen Verteilungs station, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Starkstromschalter ein elektromagnetisch ausgelöster Selbstschalter (Ai₁, M₂) oder eine Sicherung zugeordnet ist, die beim Wiederherausfallen des Starkstromschalters unmittelbar oder kurz nach Vollzug der Einschaltbewegung unter dem Einfluß des durch den Hilfskontakt (C₃) herbeigeführten künstlichen Kurzschlusses die Betätigungsleitungen unterbrechen und hierdurch den Antrieb des zugehörigen Stark-Stromschalters außer Betrieb setzen.

3. Wiedereinschaltvorrichtung nach Anspruch, ι oder 2, gekennzeichnet durch einen

■ Motor (0), der beim öffnen des Starkstromschalters anläuft und in zeitlich einstellbarer Weise den Schaltweg für das selbsttätige Ingangsetzen des Antriebs (Mo) des Starkstromschalters durch Schließen eines Kontaktes (C₂) vorbereitet.

4. Wiedereinschaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der als Zeitregler wirkende Motor (Q) eine beliebige Zahl von Schaltern innerhalb der gleichen Station überwacht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen