DE407254C - Zeitrelais, insbesondere fuer Schutzschaltungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 13. DEZEMBER 1924

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

~ M 407254 KLASSE 21c GRUPPE 57

(S 63-738 VIU\ai<*)

Siemens & Halske Akt-Ges. in Siemensstadt b. Berlin.

Zeitrelais, insbesondere für Schutzschaltungen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. September 1923 ab.

Selektivschutzschaltungen zum Abschalten be- gäbe von Strom- oder Rückleitungsrelais inschädigter Leitungsteile bedingen eine be- _; folge irgendeines Mangels nicht in der vorgestimmte zeitliche Folge der Kontaktgaben für I sehenen Zeit und Reihenfolge erfolgt. Es würde die einzelnen Relais. Hierbei entstehen öfter | also empfehlenswert sein, jede Kontaktgabe Störungen, die von schwerwiegenden Folgen be- j von einem besonderen Zeitrelais abhängig zu gleitet sein können, dadurch, daß die Kontakt- , machen; dadurch würde aber die Anzahl der

erforderlichen Zeitrelais eine unzulässig gr<>ße werden. Es ist nun bereits bekannt, zwei oder mehr Zeitrelais durch ein einziges mit zwei oder mehreren Kontakten zu ersetzen. Durch ein solches Gerät wird auch mit besonderer Sicherheit die richtige Reihenfolge der Kontaktgabe gewährleistet. Der Umstand, daß auch die kürzeste Zeitgabe eines solchen Relais nicht als momentan anzusehen ist, daß es also nicht ein ίο Momentrelais völlig ersetzt, ist dabei nicht von Belang, da Kurzschlußströme im ersten Moment vielfach höhere Werte annehmen können als ihren Dauerwert, und da es nicht wünschenswert ist, daß die Schaltung auf solche nur ganz !5 kurz andauernden Stromstärken anspricht. Eine Ausführung der genannten Art enthält z. B. eine Reihe von Kontakten, die von einem Kontakthebel, sobald das Uhrwerk des Relais "ausgelöst ist, der Reihe nach bestrichen werden. Es kommen dann von den Kontakten nur diejenigen in Tätigkeit, bei denen die angeschlossenen Stromkreise durch das x\rbeiten zugehöriger Relais bereits geschlossen sind. Die Einrichtung hat den Mangel, daß durch das Uhrwerk Schleif-₂g kontakte gegeneinanderbewegt werden müssen, die der Bewegung einen nicht unerheblichen Reibungswiderstand entgegensetzen und demgemäß ein kräftiges Drehmoment erfordern. Außerdem ist ein Mangel darin zu sehen, daß g₀ dieser Reibungswiderstand auch an solchen Kontakten überwunden werden muß, deren Stromkreise überhaupt nicht geschlossen worden sind, für die also die Kontaktgebung wirkungslos ist. Weiter ist die Dämpfung der Bewegung durch die entstehende Reibung unsicher in der Größe, so daß auch die Schnelligkeit des Ablaufes der Kontaktgebung dadurch beeinflußt werden kann.

Die genannten Nachteile werden erfindungsgemäß vermieden durch eine Anordnung beweglicher Kontakte, derart, daß die von dem Zeitrelais getriebene Bewegung eines Gegenkontaktes durch keinerlei Reibung von Seiten der Kontakte gehemmt wird und auch Kontakte, die nicht in Tätigkeit treten, d. h. deren j Stromkreise geöffnet sind, mit dem vom Zeit- j relais bewegten Gegenkontakt überhaupt nicht | in Berührung treten. Es wird dies dadurch er- j reicht, daß Kontakte, die normalerweise außerhalb der Bahn des von dem Uhrwerk des Re- : lais bewegten Gegenkontaktes liegen, beim An- ; sprechen der zugehörigen Relais der Schutz- j schaltung in die Bahn hineingezogen werden. Soll nun ein Stromkreis später als ein anderer geschlossen werden, so wird der zugehörige Kontakt bei Ansprechen des entsprechenden Relais an eine Stelle der Bahn des Gegenkontaktes gebracht, wo er von diesem später getroffen wird als der andere Kontakt.

Die Abbildung zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens in der einfachsten Art, nämlich für nur zwei verschiedene Kontakte, von denen entweder der eine mit einer bestimmten kürzeren ι'der der andere mit einer einstellbaren langeren Zeit eingeschaltet werden soll. 1 ist eine Scheibe, die von dem Antrieb des Zeitrelais bewegt wird und einen Kontakt 2 trägt, dem an dem Arm 3 verstellbar ein Kontakt 4 gegenübersteht. Die Stromzuleitung zum Kontakt 2 mag etwa durch die Scheibe 1 von deren Achse 5 aus erfolgen. Die Zuleitung zur Achse ist durch ein biegsames Band 6 in der Abbildung angedeutet. Der den Gegenkontakt 4 tragende Arm 3 ist um die gleiche geometrische Achse wie die Scheibe 1 verstellbar, steht aber mit der Achse 5 nicht in Berührung. Der zweite Gegenkontakt 7 ist an einem um den Punkt 8 drehbaren Arm 9 befestigt, der unter dem Einfluß einer Feder 10 im normalen, punktiertangedeuteten Zustande von der Scheibe 1 so weit abgezogen wird, daß der Kontakt 7 außerhalb der Bahn des Kontaktes 2 liegt.

Treten Störungen in der zu überwachenden Schaltung ein, bei denen der Kontakt 7 arbeiten soll, so wird er in die gezeichnete Stellung, in der er sich im Wege des Kontaktes 2 befindet, hereingezogen durch einen Elektromagneten 11, der auf einen an dem Arm 10 befindlichen Anker 12 wirkt, und der von einem Stromkreis g₀ erregt wird, der beim Eintreten der fraglichen Störung in der zu schützenden Schaltung geschlossen wird, sei es durch ein Stromrelais oder ein Rückleitungsrelais oder Hilfskontakte, die beim Ein- oder Ausschalten eines Schalters in Tätigkeit kommen.

Ein Beispiel für die Anwendung des beschriebenen Zeitrelais mit zwei Kontakten zur wahlweisen Benutzung bietet eine Schaltung zum Schutz zweier parallel geschalteter Leitungen, deren Grundgedanke an Hand der Abb. 2 erläutert werden soll. In dieser Abbildung ist 20 die Stromzuleitung zu Sammelschienen 21, die durch zwei parallele Leitungen 22 und 23 auf die Sammelschienen 24 arbeiten, von denen j.05 durch die Leitung 25 der Strom abgenommen wird. In den beiden parallelen Leitungen 22 und 23 sind je am Anfang und am Ende vier unter sich gleiche Ausschaltevorrichtungen 26, 27, 28 und 29 vorgesehen. Entsteht nun ein Kurzschluß beispielsweise in der Leitung 22 bei 30, so fließt ein Kurzschlußstrom auch durch die Leitung 23 über die Schalter 27, 29 und 28. Von den drei genannten Schaltern soll aber nur der in der beschädigten Leitung liegende Schalter 28 ausschalten. Es muß also der Schalter mit kürzerer Zeitgabe ausgeschaltet werden als der Schalter 27. Da die Schaltvorrichtungen 26 bis 29 in gleicher Weise ausgebildet sind, so muß jeder einzelne der Schalter wahlweise mit zwei verschiedenen Zeiten ausgelöst werden können, und zwar derartig, daß er momentan

auslöst, wenn er in der beschädigten Leitung liegt, und mit Verzögerung, wenn er in der gesunden Leitung liegt.

Der Schalter 27 wurde demgemäß bislang von zwei verschiedenen Relais, einem Moment- und einem Zeitrelais, beeinflußt, die wahlweise in Tätigkeit traten, je nachdem der Schalter bei 26 geöffnet oder geschlossen war. Diese beiden Relais lassen sich gemäß der Erfindung durch ein einziges Relais ersetzen, bei dem der Magnet 11 (Abb. 1) so lange erregt bleibt, wie der Schalter 26 geschlossen ist, bei dem aber mit Ausschalten von 26 infolge Kurzschluß gleichzeitig an mit diesem Schalter 26 verbundenen Eilfskontakten der Stromkreis des Magneten 11 unterbrochen wird, so daß bei offenem Schalter die Ausschaltevorrichtung 27 mit Verzögerung wirkt. Bei einem solchen wahlweisen Gebrauch zweier verschiedener Verzögerungszeiten an demselben Stromkreis würden die beiden Kontakte 7 und 4 parallel zu schalten sein. In der Abb. 1 steht die Klemme 13 über die elastische Verbindung 6 mit der Achse 5, der Scheibe 1 und dem Kontakt 2 in Verbindung, die Klemme 14 über den Schleifkontakt 15 mit dem Arm 3 und dem Kontakt 4 und die Klemme 8 über den Arm 9 mit dem Kontakt 7. Die Parallelschaltung der beiden Kontakte 4 und 7 in einem Stromkreis, der durch die Batterie 16 und den Widerstand 17 angedeutet ist, stellen die punktiert gezeichneten Linien dar.

In dem Beispiel der Abb. 1 ist nur die Wahl zwischen zwei Kontaktzeiten möglich; es ist indes ersichtlich, daß das Relais auch so gebraucht werden kann, daß es zwei Kontakte nacheinander gibt. Es muß dann nur durch die Kontaktgabe zwischen 2 und 7 der Stromkreis des Magneten 11 unterbrochen werden, etwa an einer Kontaktstelle, die mit dem durch den Kontakt von 2 und 7 betätigten Apparat, Schalter 0. dgl. verbunden ist; dann erst würde der Kontakt 2 seinen Weg weiter bis zur Berührung mit dem Gegenkontakt 4 fortsetzen. Hierdurch wird erreicht, daß der nächste Kontakt erst dann in Tätigkeit treten kann, wenn die mit dem ersten Kontakt beabsichtigte Wirkung tatsächlich eingetreten ist. Diese Anordnung gewährt also eine große Sicherheit für das richtige Arbeiten der Relaisschaltung.

Ebenso wie man in der Bahn des Kontaktes ζ den einen Kontakt 7 anordnen kann, kann man auch mehrere der Reihe nach so einlegen, daß sie bei Betätigung der zugehörigen Magnete in die Bahn des Kontaktes 2 gezogen werden. Es ist ferner nicht nötig, daß sämtliche Kontakte in einer Ebene liegen; man kann die Zeitgebung durch die Bewegung der Scheibe 1 noch ■viel mannigfaltiger gestalten, wenn man an ihr mehrere Kontakte fest anbringt, etwa in verschiedener Entfernung vom Mittelpunkt oder in Ebenen bewegbar, die parallel zu der Zeichenebene in verschiedenen Abständen liegen. Es ist ferner nicht nötig, daß die Bewegung der wahlweise zu gebrauchenden Kontakte (7) in der Ebene der Scheibe 1 erfolgt, es wird in vielen Fällen zweckmäßiger sein, die Bewegung in einer durch die Achse 5 gehenden Ebene erfolgen zu lassen.

Es läßt sich also mit dem einen einzigen Apparat die Schließung verschiedener Stromkreise mit verschiedenen Verzögerungszeiten unabhängig voneinander oder aufeinanderfolgend leicht erreichen. Hat das Relais verschiedene Erregerspulen, so ist es auch leicht, durch die verschiedenen Erregerströme Magnete (11) so zu beeinflussen, daß bestimmten Erregerspulen bestimmte Kontakte zugeordnet werden. Man kann also sagen, daß alle denkbaren Möglichkeiten einer Kombination von Kontaktgebungen mit einem einzigen Relais gemäß der Erfindung sich ausführen lassen, wobei immer der Vorteil gewahrt bleibt, daß das Arbeiten des Relais durch keinerlei Reibung zwischen den Kontakten erschwert oder in seiner Schnelligkeit beeinflußt wird, und daß die Kontakte nur zur Berührung kommen, wenn sie gebraucht werden.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Zeitrelais, insbesondere für Schutz- go schaltungen, mit einem oder mehreren von demselben Zeitelement, beispielsweise einer rotierenden Scheibe, beeinflußten Kontakten, denen mehrere Gegenkontakte mit verschiedener Zeitgebung zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkontakte (7) durch zugehörige Hilfsvorrichtungen, vorzugsweise Magnete (11), wahlweise in oder außer Arbeitsstellung gebracht werden.

2. Anordnung zur Erzeugung mehrerer aufeinanderfolgender Kontaktgaben mit Hilfe eines Zeitrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den durch die Kontaktgabe am Zeitrelais in Tätigkeit gesetzten - Apparaten Kontaktvorrichtungen angebracht sind, die den Erregerstrom des die Gegenkontakte beeinflussenden Magneten (11) unterbrechen und so den jeweils eingeschalteten Gegenkontakt (7) außer Arbeitsstellung bringen, sobald in dem durch die Kontaktgabe des Zeitrelais beeinflußten Apparat die beabsichtigte Zustandsänderung eingetreten ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.