DE1093008B

DE1093008B - Schaltungsanordnung zur UEberwachung der Betriebsfrequenz

Info

Publication number: DE1093008B
Application number: DEB41649A
Authority: DE
Original assignee: FRANZ BAUMGARTNER FA
Current assignee: FRANZ BAUMGARTNER FA
Priority date: 1956-09-05
Filing date: 1956-09-05
Publication date: 1960-11-17

Description

Schaltungsanordnung zur Überwachung der Betriebsfrequenz Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Überwachung der Betriebsfrequenz in einem elektrischen Stromversorgungsnetz. Die Betriebsfrequenz wird mittels einer solchen Anordnung dauernd beobachtet, und Abweichungen nach oben oder unten werden dazu benutzt, um eine Anzeige zu vermitteln und eine Frequenzregelung durchzuführen.
Es gibt bereits verschiedene Ausführungen solcher Frequenzwächter, die im allgemeinen sehr kompliziert und entsprechend teuer sind und daher für einfache Überwachungsanlagen praktisch nicht verfügbar sind.
Gewollte Frequenzabweichungen, die außerhalb der Grenzen des normalen Schwankungsbereiches eines Stromversorgungsnetzes liegen, wurden bereits zum Ein- und Ausschalten von an das Netz angeschlossenen Geräten benutzt. Dabei fand eine Schaltungsanordnung mit mindestens zwei auf unterschiedliche Frequenzen abgestimmten Zungen und ebensoviel bei Erregung der betreffenden Zungen geschlossenen Erregungskreisen für zweckmäßig verzögerte Arbeitsrelais Verwendung. Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung wurde bei Einstellung der aus dem normalen Frequenzbereich herausfallenden Ansprechfrequenz einer Zunge ein Vorgang eingeschaltet, der nur dadurch wieder abgeschaltet werden konnte, daß die einer zweiten Zunge entsprechende, ebenfalls aus dem normalen Schwankungsbereich herausfallende Ansprechfrequenz eingestellt wurde. Eine solche Anordnung ist für die Frequenzregelung nicht brauchbar, weil die Ansprechfrequenzen entweder zu hoch oder zu niedrig liegen. Demgegenüber müssen die Ansprechfrequenzen bei der Frequenzregelung mit den Grenzfrequenzen des zugelassenen Frequenztoleranzbereiches zusammenfallen. Die bekannte Anordnung ist für die Frequenzregelung aber auch aus dem weiteren Grund unbrauchbar, weil der gegebene Einschalt- oder Ausschaltbefehl bis zu dem folgenden Gegenbefehl fortbesteht. Wenn also z. B. die Frequenz gefallen ist, wird ein Einschaltbefehl gegeben, der erst durch eine Erhöhung der Frequenz auf die obere Toleranzfrequenz aufgehoben werden kann. Solche Pendelungen können keine befriedigende Regelung bewirken. Diese Ein- und Ausschaltbefehle werden bei der bekannten Anordnung dadurch gegeben, daß eine in ihrer Eigenfrequenz erregte Zunge mechanisch einen Schalter betätigt.
Die Erfindung will eine Schaltungsanordnung verfügbar machen, die bei Abweichungen der Betriebsfrequenz eines elektrischen Stromversorgungsnetzes von ,der Nennfrequenz über ein bestimmtes Maß hinaus ein Signal abgibt und so lange aufrechterhält, wie diese Abweichung dauert und empfiehlt dazu, daß die Zungen auf die Grenzfrequenzen :des Toleranzbereiches abgestimmt und in an sich bekannter Weise als Federkontakte ausgebildet sind und daß unabhängig von der Zahl der Zungen zwei gegebenenfalls mit vorgeschaltetem Verstärker ausgestattete Arbeitsrelais vorgesehen sind. Die Verwendung der schwingenden Zungen als Federkontakte ist an sich in anderem Zusammenhang bekannt. Um eine sichere Kontaktgabe der Zungen zu gewährleisten, wird die Erfindung dahingehend weiter ausgebildet, daß die mit den Zungen zusammenwirkenden Gegenkontakte aus parallel zu den Zungen angeordneten Silberdrähten bestehen. Ein »Kleben« kann dabei dadurch vermieden werden, daß die Gegenkontakte in einer gemeinsamen Isolierstoffleiste eingepreßt oder eingespritzt sind.
Um eine dauernde Betriebsbereitschaft zu gewährleisten, bei gleichzeitig geringstem Verschleiß der beteiligten Bauelemente, sind .in weiterer Ausgestaltung der Erfindung den Arbeitsrelais Verstärker mit Kaltkathodenthyratronen oder Transistoren vorgeschaltet.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung läßt sich in besonders einfacher Weise mit einem einstellbaren Toleranzbereich einrichten. Das geschieht dadurch, daß die beiden Arbeitsrelais über je einen Stufenschalter so an die Zungen angeschlossen sind, daß .das eine Relais wahlweise an Zungen angeschlossen werden kann, die auf Frequenzen unterhalb einer bestimmten Nennfrequenz abgestimmt sind, und das andere Relais in der gleichen Weise an Zungen, die auf Frequenzen oberhalb der gleichen Nennfrequenz abgestimmt sind. Mit Hilfe der Stufenschalter läßt sich der Toleranzbereich nach oben und nach unten beliebig verändern, . wobei die eingestellte Überfrequenz ohne weiteres von der eingestellten Unterfrequenz abweichen kann. Dabei empfiehlt es sich, daß die beiden Stufenschalter mit je einer an -die Betätigung angeschlossenen Kontaktschiene für die Überbrückung der oder einzelner Gegenkontakte ausgebilclet sind, welche auf die Gegenkontakte der die ±-Toleranz bestimmenden Zungen folgen.
Der Gegenstand der Erfindung soll an Hand der Zeichnung noch näher erläutert werden; in der Zeichnung zeigt Fig. 1 ein beispielsweises Anordnungs- und Schaltungsschema eines Frequenzwächters nach der Erfindung, Fig. 2 und 3 Vorderansicht und Seitenansicht der Kontaktanordnung für den Frequenzmesser eines erfindungsgemäßen Frequenzwächters.
Der in Fig.l veranschaulichte Frequenzwächter besteht im wesentlichen aus einem Zungenfrequenzmeser A. dessen Zungen 1 in zwei Gruppen 2 und 3 zusammengefaßt sind, einer Verstärkeranordnung B und einer Relaisanordnung C.
Jeder Zungengruppe 2 bzw. 3 ist ein Stufenschalter 4 bzw. 5 zugeordnet, welche Kontaktschienen 4a und 5 a zur Überbrückung derjenigen Gegenkontakte der Zungen 1 tragen, welche auf die Gegenkontakte der die ±-Toleranz bestimmenden Zungen folgen.
Bei der Darstellung ist angenommen, daß der Zungenfrequenzmesser für die Überwachung der Netzfrequenz von 50 Hz bestimmt ist und daß die aufeinanderfolgenden Zungen der beiden Gruppen 2 und 3 um jeweils 0,5 Hz nach unten bzw. nach oben voneinander abweichen. Da jede der Gruppen 2 und 3 sechs Zungen 1 aufweist, so läßt sich der Zungenfrequenzmesser auf eine Toleranz bis zu ±3 Hz einstellen. Die beiden Stufenschalter 4 und 5 sind nach der Darstellung so eingestellt, daß die größte Toleranz von ±3 Hz besteht. Das bedeutet. daß bei einem Absinken der Frequenz von 50 auf 47 Hz der Stufenschalter 4 einen Stromfluß zur Verstärkerröhre 6a -,-ermittelt, während hei einer Erhöhung der Frequenz um 3 Hz der Stromweg über den Schalter 5 zur Verstärkerröhre 6b geschlossen wird. In dem ersten Fall kommt das Relais 7a und im zweiten Fall 7b zum Ansprechen.
Bei einer Verengung des Toleranzbereiches auf beispielsweise ±2 Hz wird der Schalter4 auf den Gegenkontakt der auf 48 Hz abgestimmten Zunge eingestellt, während der Stufenschalter 5 auf den Gegenkontakt der auf die Frequenz 52 Hz abgestimmten Zunge eingestellt wird. Bei dieser Einstellung werden durch die Kontaktschienen 4a und 5a die festen Iwoiitakte der auf 47,5 und 47 Hz sowie auf 52.5 und 53 Hz abgestimmten Zungen überbrückt. Damit wird die Gewähr geschaffen, daß bei einem sehr raschen Frequenzabfall das Relais 7a bzw. bei einem sehr raschen Frequenzanstieg das Relais 7 b zum Ansprechen gebracht wird, da der Kontaktschließung durch die auf 48 bzw. 52 Hz abgestimmten Zunge die Kontaktschliessung der auf 47,5 und 47 Hz sowie der auf 52,5 und 53 Hz abgestimmten Zungen folgt.
Bei der Verstärkeranordnung B sind Kaltkathodenthy#ratrone 6 a und 6 b vorgesehen. An Stelle der Thyratrone könnten natürlich auch andere Verstärkerelemente vorgesehen sein. Besonders zweckdienlich sind Transistoren. Die Relais 7a und 7 b der Relaisanordnung C sind zweckmäßig mit einstellbarer Verzögerung ausgestattet. Die Verzögerung läßt sich vorteilhaft mit Hilfe von Regelpotentiometern verwirklichen.
Für den Zungenfrequenzniesser empfiehlt sich mit besonderem Vorteil eine Kontaktanordnung gemäß Fig. 2 und 3. Danach sind die Zungen 1 als Kontaktfedern ausgebildet, während die Gegenkontakte 8 parallel zu den Zungen verlaufen und zweckmäßig aus Silberdraht gefertigt sind. Die Gegenkontakte sind in einer gemeinsamen Isolierstoffleiste 9 eingepreßt oder eingespritzt

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltungsanordnung zur Überwachung der Betriebsfrequenz in einem elektrischen Stromversorgungsnetz mit mindestens zwei auf unterschiedliche Frequenzen abgestimmten Zungen und ebensoviel bei Erregung der betreffenden Zungen geschlossenen Erregungskreisen für zweckmäßig verzögerte Arbeitsrelais, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen auf die Grenzfrequenzen des Toleranzbereiches abgestimmt und in an sich bekannter Weise als Federkontakt ausgebildet sind und daß unabhängig von der Zahl der Zungen zwei gegebenenfalls mit vorgeschaltetem Verstärker ausgestattete Arbeitsrelais vorgesehen sind.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Zungen zusammenwirkenden Gegenkontakte aus parallel zu den Zungen angeordneten Silberdrähten bestehen.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkontakte in einer gemeinsamen Isolierstoffleiste eingepreßt oder eingespritzt sind.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Arbeitsrelais Verstärker mit Kaltkathodenthvratronen oder Transistoren vorgeschaltet sind.
5, Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit mehreren Zungen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arbeitsrelais über je einen Stufenschalter so an die Zungen angeschlossen sind, daß das eine Relais wahlweise an Zungen angeschlossen werden kann, die auf Frequenzen unterhalb einer bestimmten Nennfrequenz abgestimmt sind, und das andere Relais in der gleichen Weise an Zungen, die auf Frequenzen oberhalb der gleichen Nennfrequenz abgestimmt sind.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stufenschalter mit je einer an die Betätigung angeschlossenen Kontaktschiene für die Überbrückung der oder einzelner Zungen bzw. entsprechender Gegenkontakte ausgebildet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 149 821, 283 901.