Einrichtung zum selbsttätigen Betrieb elektrischer Anlagen. Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Einrichtung zum selbsttätigen Betrieb elektrischer Anlagen, das heisst zum selbst tätigen Abschalten fehlerhafter Teile dersel ben, züm selbsttätigen Einschalten normaler Teile und zum Überwachen der Anlage. Es sind Einrichtungen bekannt, die im allgemei nen Minimalspannungs- und Höchststromre- lais, Impedanz, Balance-, Richt- und Diffe- reutialrelais verwenden, welche den in der Anlage aufgestellten Schaltern entsprechend zugeordnet werden.
Ferner erhalten die Schalter so-,enannte Wiedereinschaltvorrich- tungen, zum Zwecke der Begrenzung der Zahl der Wiedereinschaltungen auf einen defekten Anlageteil. Durch den Einbau von so vielen Relais und Zusatzapparaten wird die Anlage kompliziert und teuer und Störungen im Funktionieren dieser vielen Apparate sind nicht zu vermeiden.
Die in Fig. <B>1</B> dargestellte Einrichtung stellt ein Ausführungsbeispiel dar zum selbst tätigen Betrieb elektrischer Anlagen und be sitzt ein Spünnungsrelais, das beim Auftreten einerBpannungsschwankung, die ein zum vor aus -einstellbares Mass überschreitet, mit Hilfe mindestens eines Schaltwerkes sämtliche An- lageteile ausschaltet, diese bei einer zum vor aus bestimmten Spannung der Reihe nach, mit Hilfe desselben Schaltwerhes einschaltet,
die defekten Aulageteile mittelst eines Höchst- stromrelais und mit Hilfe desselben Schalt werkes wieder ausschaltet.
Fig. <B>1</B> zeigt ein Unterwerk (der Einfach heit halber einpolig gezeichnet) mit zwei an kommenden und zwei abgehenden Leitungen und drei Transformatoren.
Es bedeuten darin: L, und L2 die ankommenden Leitungen und L" und L, -die abgehenden Leitungen mit den zugehörigen elektrisch gesteuerten Schal tern,<B>A,</B> B, und<B>C</B> die drei Transformatoren, -1" B, und<B>C,</B> die Schalter mit ihren Ein- und Aussehaltmagneten auf der Oberspan- nungsseite der Transformatoren,<B><I>A"</I></B> B-., und <B>C2</B> die Schalter mit ihren Ein- und Aussehalt- magneten auf der Unterspannungsseite der Transformatoren.
Die Steuerleitungen dieser Schalter sind über Hilfskontakte an die Schalter der Oberspannungsseite der Trans formatoren geführt, so dass die Einschaltung <B>A2,</B> B2 und<B>C2</B> nur möglich ist, wenn die Schalter auf der Oberspa.nnungsseite der Transformatoren geschlossen sind. Dies ist nötig, damit bei einem Kurzschluss an einem Transformator der Schalter auf der Unter- spannungsseite nicht unnötig ein zweites Mal auf den Kurzschluss einschaltet.
Im weiteren können alle Schalter, welche von Hand oder mit der Fernsteuerung ausgeschaltet wurden, durch die selbsttätige Einrichtung nicht mehr betätigt werden, wenn die Steuerleitungen über einen 11ilfskontakt am Steuerschalter ge führt sind.<B>d</B> ist ein Spannungswandler mit dem angeschlossenen Spannungsrelais<B>N.</B> Das Relais<B>N</B> wirkt als Nullspannungs-, -sowie als Höchstspannungsrelais. Es können auch zwei voneinander unabhängige Sp annungssrelais verwendet werden. Das Relais<B>N</B> besitzt re gulierbare Zeitverzögerung. e ist ein Strom wandler mit dem Höchststromrelais M.
Der Stromwandler kann in normalem Betrieb über das Schaltwerk K kurz geschlossen sein; er kann aber auch zu Messzwechen verwendet werden. Das Höchststromrelais kann auf Zeit und Strom regulierbar sein.<B>G</B> ist ein Gleich strommotor, welcher mit dem Schaltwerk K gekuppelt ist. Die Kupplung kann direkt oder über eine Magnetkupplung oder über ein Übersetzungsgetriebe oder über die beiden letzten zusammen vorgenommen werden.
Das Schaltwerk K wird bei erscheinender bezw. verschwindender Spannung durch das Spannungsrelais<B>N</B> in Betrieb gesetzt und be sorgt die Ein- und Ausschaltung der Schal ter. Dieses Schaltwerk führt Teilbewegungen aus, das heisst nachdem die Einsehaltung aller an das Selialtwerk angeschlossenen Schalter vollzogen ist, wird es stillgesetzt und gelangt erst wieder in Bewegung und da mit in die Nullage zurück, nachdem die Span nung auf der Leitung ausgeblieben ist und die Ausschaltung der angeschlossenen Schal ter ausgeführt ist.
H sind ITilfssehalter, welche dann durch das Schaltwerk betätie werden, wenn ein Schalter infol"e Kurzschlusses auso-eselialtet wird. Es wird dadurch verhindert, dass bei einer späteren Inbetriebsetzung der früher selbsttätig ausgeschaltete Schalter nochmals auf einen bereits abgeschalteten defekten An- lageteil eingeschaltet wird.
W isteine Wäh lereinrichtung (Walzenschalter), mit wcIcher von Hand auf jeden beliebigen Schaltzustand der Anlage zum Anschluss au,das Sehaltwerk ein-gestellt werden kann.
Bei spannungsloser Anlage und offenen Schaltern vollzieht sich der Sehaltgang in folgender Weise. Auge- nommen, die Wählereinrichtung W steht auf Stellung 4, das heisst an das Schaltwerk K ist die Leitung L" die Schalter Al, <B><I>A2,</I></B><I> A.</I> und B--, der zwei Transformatoren<B>A</B> und B und die Schalter der abgehenden Leitungen L" und L, angeschlossen.
Sobald die Leitung L, vom benachbarten Kraft- und Unterwerk unter Spannung- gesetzt wird, erhält der Spannungswandler <B>d</B> Spannun- und bringt das an diesen Spannungswa.ndler angeschlos- ,#ene Spannungsrelais<B>N,</B> welches spannungs los und daher in der in der Zeichnung darge stellten Lage ist, zum Ansprechen. Beim Er scheinen der Spannung wird es hoehgezogen und,die Kontakte a-b am Relais<B>N</B> werden geschlossen, der Motor<B>G</B> läuft an und nimmt das mit ihm gekuppelte Schaltwerk K mit.
In Stellung<B>1</B> beig-h des Schaltwerkes wer den die Kontakte a-b des Relais<B>N</B> über brückt, wodurch bewirkt wird, dass eine am Relais<B>N</B> angebrachte Schwungmasse die Kontakte wieder in die geöffnete Stellung zu- rückbring4, während der Motor bis zur Stel lung 13 weiterläuft. In Stellung<B>1.</B> wird fer ner bei u-v der bis anhin kurzgeschlossene Stromwandler e an das Höchststromrelais M angeschlossen und der Schalter L, wird über die Kontakte, i und t eingeschaltet.
In Stellung<B>2)</B> des Schaltwerhes wird der Schalter<B>A,</B> über die Kontakte t und<B>k</B><U>einge-</U> schaltet. Befindet sich nun ein Kurzschluss im nachfol"enden Teil der Anlage, das heisst zwischen den Schaltern<B>A:
,<I>und</I></B> A.-#, dann wird der Stromwandler edas Höchststromrelais M zum Ansprechen bringen und der Schalter<B>A,</B> wird über die Kontakte e-f am Relais M und über die Kontakte t und<B>k</B> desSehalt- werkes sofort wieder ausgeschaltet und bleibt endgültig in Stellung Ausy" weil auch der zugehörige Hilfsschalter H ausgeschaltet wurde und damit den,Schalter <B>A,</B> vom,Selialt- werk abgetrennt hat.
Dadurch, dass der Schal ter<B>A,</B> ausgeschaltet bleibt, kann der Schal ter<B><U>A.,</U></B> nicht mehr eingeschaltet wer den, da der Einschaltdraht des Schalters A2 durch den Hilfsschalter auf der Welle des Schalters<B>A,</B> unterbrochen ist. Ist kein Kurzschluss zwischen den Schaltern<B>A,</B> und A.# vorhanden, -dann wird in Stellung<B>3</B> des Schaltwerkes über die Kontakte<B>1</B> und t der Schalter<B>A2</B> eingeschaltet. Die Schalter des Transformators B bezw. <B>C</B> werden in gleicher Weise eingeschaltet, und zwar in den Stel lungen 4 und<B>5</B> bezw. <B>6</B> und<B>7</B> des Schaltwer kes.
In Stellung<B>9</B> wird über die Kontakte r und t die abgehende Leitung L:, eingeschaltet. Ist ein Kurzschluss auf der Leitung, dann spricht das Höchststromrelais. M an und schal tet den SchalterJer Leitung L., sofort wieder aus. In Stellung<B>10</B> wird der Schalter Lz, nochmals eingeschaltet, schaltet jedochS0fOTt wieder aus, wenn der Kurzschluss noch vor handen ist. Ist jedoch kein Kurzschluss vor handen, dann bleibt der Schalter L" einge schaltet.
Das gleiche Spiel wiederholt sich für den Schalter der Leitung L, in der Stel- lun- <B>11.</B> In der Stellung<B>13</B> wird der Motor durch die Unterbrechung der Stromzuführung bei den Kontakten g-h stillgesetzt, das Schaltwerk bleibt ebenfalls in dieser Lage stehen. Das Unterwerk ist für den gewünsch ten Fall oder Schaltzustand in Betrieb.
Sobald nun die Spannung aus irgend einem Grunde auf der Leitung L, ausbleibt, wird nach einer bestimmten Zeit der Motor<B>G</B> wieder,durch das Relais<B>N</B> über die Kontakte a'-b' eingeschaltet und sämtliche Schalter werden in Stellung<B>15</B> ausgeschaltet, das Schaltwerk K* kommt in Bewegung und schaltet in Stellung<B>15</B> sämtliche Schalter aus, indem vom -Pol der BatterieeinStrom über den Kontakt<B>A</B> und über die Kontakte i, <B><I>k, 1,</I></B> m,<I>n, o,<B>p,</B></I> q, <I>r,
s</I> und über die Aus- lösespulen der Schalter nach dem<B>+</B> Pol der Batterie fliesst. In Stellung<B>16</B> wird -der Mo tor wieder abgestellt und erst beim Wieder erscheinen der Spannung auf der Leitung L, wird das Schaltwerk durch das Spannungs- relais <B>N</B> zur Wiedereinschaltung in Betrieb gesetzt.
Es kann für jede stromzuführende oder stromwegfüliren,de Leitung ein besonderes, oder für sämtliche stromzu- oder w#egführen- den Leitungen ein gemeinsames Schalt werk vorgesehen werden, oder auch ein gemeinsames Schaltwerk für sämtliche strom- zu- und wegführenden Leitungen. Wenn mehrere Schaltwerke vorgesehen sind, so können diese zeitlich abhängig oder unab hängig voneinander arbeiten.
Die Zahl der Wiedereinschaltungen auf einen defekten An- lageteil kann durch Anbringen von einer ent sprechenden Zahl von Einschaltkontakten am Schaltwerk beliebig verändert werden.
In Fig. 2 ist eine zweite Einrichtung schematisch dargestellt, welche sich von der Einrichtung in Fig. <B>1</B> daidurch unterscheidet, dass die Einrichtung #durell Ausschalten des Speiseschalters L, infolge Kurzschlusses durch Ansprechen eines Naximalstromrelai,-, in Tätigkeit tritt und sämtliche Schalter aus schaltet.
Diese Anordnung hat gegenüber der Anordnung nach Fig. <B>1</B> den Vorteil, dass nur diejenigen Anlagen eines elektrischen Netzes geprüft werden, in welchen die Schalter durch einen Höchsstroin ausgeschaltet wurden, während bei der Anordnung nach Fig. <B>1</B> alle Anlagen eines elektrischen Netzes geprüft werden, in welchen ein Spannungsrückgang auftritt, sei es infolge eines Kurzschlusses oder aus andern Gründen. Die Einrichtung nach Fig. 2 besitzt eben falls ein Spannungsrelais<B>N.,</B> ein Schaltwerk K, ein Höchststromrelais M und eine entspre chende Zahl von Hilfsschaltern V.
Das Span nungsrelais<B>N</B> besorgt beim Erscheinen der Spannung auf der Freileitung L, -die Inbe- triebsetzung,des Schaltwerkes K. Das Schalt werk K schaltet die Hauptschalter ein und aus, während durch -das Ansprechen das Höchststromrelais veranlasst wird, dass die entsprechenden Ila-uptschalter auf dem zuge hörigen Anlageteil ausgeschaltet werden.
Die Hilfsschalter V dienen zum wahlweisen An- schluss der Hauptsc'ha.Iter an die Einrichtung und zum Abtrennen der infolge Kurzschlus ses ausgeschalteten Hauptsehalter von der selbsttäth,-en Einrichtung.
Der Sehaltvorgang nach Fig. <B>29</B> vollzieht sich folgendermassen: Angenommen, die Anlage sei spa.nn#tin",ls- los und sämtliche Hauptschalter seien aus- und die Hilfsschalter<B>Y</B> eingeschaltet.
Sobald auf der Freileitung L, die Span nung erscheint, erhält der Spannungs wandler<B>d</B> Spannung und betätigt das Spaiinun,o"srela.is <B>N,</B> wodurch die Kontakte a-b des Relais<B>N</B> geschlossen werden. Es fliesst somit vom Minuspol der Batterie B über die Kontakte a-b des Relais<B>N</B> und über die Kontakte g-h des Sehaltwerkes K ein Strom naeli dem Motor<B>G</B> und der Magm- netkupplung P zum Pluspol der Batterie B. Der Motor<B>G</B> läuft an und die Magnetkupp lung P kuppelt den Motor<B>G</B> mit dem Schalt werk K. Das Schaltwerk K setzt, sich in Be wegung.
In Stellung<B>1</B> des Schaltwerkes K werden bei g-g' die Kontakte a-b des Relais<B>N</B> kurzgeschlossen, damit -der Motor<B>G</B> un(d die Magnetkupplung P daxternd, das heisst bis in die Stellung<B>13</B> des Schaltwerkes K an die Batterie angeschlossen bleiben.
Dies ist nötig, dabeim zufälligen Ausbleibender SpanVng auf der Freileitung L, im Moment des Schalt vorganges das Relais<B>N</B> abfällt, die Kontakte a-b öf fnet und somit das Schaltwerk K in einer beliebigen Stellung stehen lassen würde, was eventuell zu Störungen im selbsttätigen Betrieb führen könnte.
Die Relais<B>N</B> besitzen noch Hilfskontakte a#-b', welche dazu dienen, den Aussehalt- stromkreis der Schalter L, und L2 zu unter brechen, damit die Schalter durch das Schalt werk K in Stellung<B>15</B> nicht ausgelöst werden können, wenn die Leitungen L, und L2 unter Spannung stehen. Damit wird erreicht, dass ankommende Leitungen, welche unter Spau- nung stehen, durch das Sehaltwerk nichtaus geschaltet werden können.
In Stellung<B>1</B> des Schaltwerkes K fliesst ein Strom vom Pluspol der Bat terie B über den Kontakt f"-c" am Höchststromrelais M, über die Hilfskon takte ii,' und it" am HilissehaIter VL, und YL-#, über die Kontakte n-o am Schaltwerk X dann über den Hilfssehalter VL, zur Ein schaltspule am Schalter L, nachdem Minus pol der Batterie B.
Der Sahalter L, wird üin- geschaltet. Befindet sieh nun ein Kurzschluss im nachfolgenden Anlaggeteil, -dann wird das Hbehststromrelais 11 durch den Strom, wel- eher über den Stromwandler e nach dem de fekten Anlageteil, fliesst, zum Ansprechen kommen, das Relais 31 schliesst die Kontakte f'-c',
und es fliesst ein Strom vom Minuspol der Batterie über die Kontakte f'-c' am Höchsstromrelais 31, über die Hilfskontakte n' und n!' der Hilfsschalter VL, und VL2, über die Kontakte i# o am Schaltwerk K, dann über die Hauptkontakte o' am Hilfs schalter VL, zur Aussehaltspule am Schal ter L, nachdem Pluspol der Batterie B. Der Schalter L, wird wieder aus- schaltet.
Eben so wird der Hilfssahalter VL, ausgeschaltet, und zwar dadurch, dass die Magnetspule die ses Schalters VL, durch den Strom über die Kontakte y-,-, am Schaltwerk K erregt wird. Dadurch, dass der Hilfsschalter VL, ausgeschaltet wird, ist der Hauptscha.Iter L, vom selbsttätigen Betrieb abgetrennt und kann erst wieder selbsttätig betätigt werden, nachdem der Kurzschluss behoben und der Hilfssch,alter VL, von Hand eingeschaltet, wurde.
Es wird dadurch erreicht, dass bei einer späteren selbsttätigen Einscha.Itung niel-it ein zweites Mal auf einen Kurzschluss ein-esehaltet wird.
In Stellung<B>2</B> des Schaltwerkes K erfolgt die Einschaltung der Leitung L2 in gleicher Weise wie in Stellung<B>1.</B> die Leitung L,. Befin- flet sieh ein Kurzschluss auf der Leitung L2,<B>so</B> wird der Hilfsschalter VL.- ausgeschaltet.
Wenn nun der Hilfssehalter VL, durch einen Kurzschluss bereits ausgeschaltet -wurde, so ist die Stromzuführung für die Ein- und Aus- seha-Itung der Schalter unterbrochen, da die Hilfsschalter n! und n" anden Hilfsschaltern VL:, und VL--, offen sind. Die Einschaltung aller übrigen Schalter<B>(A"</B> -A2, Bil B##, Q', C2) kann nicht mehr selbsttätig erfolgen.
Die An- ZD lage bleibt ausser Betrieb bis nach Behebung des gestörten Anlageteils und bis zum Ein schalten der HilissehaIter V von Hand.
Ist nun kein Kurzschluss vorhanden"dann bleiben die Hilfsschaltereingeschaftet und in Stellung<B>3</B> des Sehaltwerkes K wird der Schalter<B>A,</B> eingeschaltet, da ein Strom vom Pluspol der Batterie B über die Kontakte über die Hilfskontakte n"-n' der Hiffsschalter YL, und VL, über die Kontakte n-q am Schaltwerk K und über den Hilfsschalter VA, zur Einschaltspule des Schalters<B>A,</B> nachdem Minuspol fliesst.
Ist ein Kurzschluss zwischen den Schal tern<B>A,</B> und<B>A,</B> vorhanden, dann wird Schal ter<B>A,</B> sofort wieder ausgelöst, da durch das Ansprechen des Höchststromrelais M die Kontakte i'-c' geschlossen werden und da durch den Minuspol der Batterie B über die gleichen Kontakte an die Ausschaltspuledes Schalters<B>A,.</B> -anschliessen.
Da nun der Schal ter A, in der Ausschaltstellung ist, kann der Schalter<B>A2</B> in,der Stellung 4 -des Schaltwer kes K nicht eingeschaltet werden, da der Einschaltdraht des Schalters<B>A2</B> überdie ge öffneten Hilfskontakte q" am Schalter<B>A,</B> ,oleführt sind. Ist jedoch kein Kurzschluss zwi- sehen den Schaltern<B>A,</B> und A2 vorhanden, dann wird in Stellung 4 des Schaltwerkes K der Schalter 42 in gleicher Weise wie Schal ter<B>A,</B> eingeschaltet. Dasselbe Spiel wieder holt sieh für die Schalter<I>B, B,</I> und<B><I>C" C,</I></B> in den Stellungen<B>5-8</B> des Schaltwerkes K.
In Stellung,<B>9</B> des Schaltweikes K wird der Schalter L,# eingeschaltet. Ist ein Kurz- sehluss vorhanden, dann schaltet der Schalter L:, sofort wieder aus, und zwar über die Kon takte f'-c' am Höch#ststromrelais M, über die Hilfskontakte all den Hilfssehal- tern VL, und VL2, über die Kontakte #n-w am Sehaltwerk K und über,
den Hilfsschalter FL-. Der Hilfssehalter VL, wird nicht be tätigt, da die Kontaktbrücke y-r, in Siel- lung <B>9</B> des Schaltwerkes K unterbrochen ist. In StellunglOdes-SchaltwerkesKwird einzweites Mal versucht, den Schalter L, einzuschalten.
Ist die Leitung nicht mehr gestört, dann bleibt -der Schalter L#, eingeschaltet; ist sie jedoch gestört, dann wird der Schalter L#, sofort wieder auslösen und ebenfalls der Hilfssehalter VL". Die Leitung L, bleibt end gültig ausgeschaltet. Derselbe Vorgang wird in den Stellungen<B>11</B> und 12 des Schaltwerkes <I>K</I> für den Schalter der Leitung L, wiederholt. In der Stellung<B>13</B> des Schaltwerkes K wird der Motor<B>G</B> bei Aden Kontakten g-h am Schaltwerk K -abgestellt und die Magnet kupplung P ausgerückt, das Schaltwerk K bleibt in dieser Stellung stellen. Die Anlage ist in Betrieb.
Sobald nun in der Anlage oder im Netz ein Kurzschluss auftritt, so dass der Kurz- schlussstrom durch den Stromwandler e fliesst, wird das Höchsistromrelais M anspre chen und die Kontakte c-f am Relais<B>N</B> schliessen.
Es fliesst nun ein Strom vom Minuspol der Batterie B über -die Kontakte c-f am Relais<B>X</B> und über die Kontakte I-w,i. am Schaltwerk K nach,der Aussehalt- spule des Schalters L., zum Pluspol derBat- terie B.
Der Schalter L, wird ausgelöst und schliesst den Kontakt Y' am,Schalter L,. Es fliesst nun vom Minuspol der Batterie ein Hilfsschalter YL, und überden Hilfssclialter lo" am 3chalter L, nach dem Motor<B>G</B> und zum Pluspol der Batterie B. Der Motor<B>G</B> läuft an, die Magnethupplung P kuppelt den Motor<B>G</B> und,das Schaltwerk K.
Das Schalt werk K setzt sich in Bewegung und schaltet in Stellung<B>15</B> den Schalter L" sowie sämt- liehe übrigen Schalter über die Kontakte p", <B><I>q,</I></B><I> r, s,</I> t, u, <I>v, w, x</I> am SchaItwerk K aus. In der nächsten Stellung<B>0</B> am Schaltwerk K wird der Motor<B>G</B> bei den Kontakten i-k am Schaltwerk K abgestellt und die Magnethupp- lung P ausgerückt. Das Schaltwerk K bleibt stehen und kommt erst wieder in Bewegung, nachdem auf der Leitung L, Spannung vor handen ist. Der Vorgang wiederholt sich nun von neuem.
Ein am Schaltwerk angebrachtes, nicht gezeichnetes Zählwerk registriert die stattge- fun,denen Prüfvorgänge.
Im vorlieuenden Beispiel ist nur ein n Schaltwerk für die Ein- und Ausschaltung vorgesehen. Es kann aber auch für die Ein- und Aussehaltung <B>je</B> ein besonderes Schalt werk vorgesehen werden, was zwar eine Kom- plik#ation der Einrichtung bedingen würde. Ist das Relais M aneinen im eneroiewegfüh- renden Teil eingebauten Stromwandler e an geschlossen, so kann derselbe bei normalem Betrieb der Anlage über dais Schaltwerk kurzgeschlossen sein.
Nulls.Pannungsrelais <B>N</B> und Höchststrom- relais M können auch ein und dasselbe Relais sein, das heisst ein Relais, das auf Nullsplan- nung und auf Höchststrom reagiert.