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Schaltungsanordnung zum Betriebe von Schwachstromanlagen aus einem
Starkstromnetze mittels eines an die Starkstromleitung angeschlossenen hochohmigen
Spannungsnebenschlusses. Die Erfindung betrifft mit Schwachstrom betriebene elektrische
Signalanlagen, bei denen der Schwachstrom aus einem Schwachstromnetze über einen
an das Starkstromnetz angeschlossenen Spannungsnebenschluß entnommen -wird.
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Abb. i der Zeichnung stellt das prinzipielle Schaltungsschema einer
derartigen Anlage dar. Der Spannungsnebenschluß besteht aus einem zwischen den beiden
Leitungsästen A, B
der Starkstromleitung dauernd eingeschalteten Widerstatid
C, der so groß gewählt wird, daß einerseits die Funktion der Anlage sichergestellt
ist und anderseits der Energieverlust im Nebenschlußwiderstand das mögliche Mindestmaß
nicht überschreitet. lm dargestellten Beispiel wird angenommen, daß der Sp,annungsnebenschluß
einen Widerstand von 31000 Ohm besitzt. Der Schwachstromkreis D, welcher in der
schematischen Darstellung der Zeichnung einen Signalapparat E und einen Druckknopfschalter
F enthält, ist einerseits am Leitungsast A, anderseits an einen Punkt G des Spannungsnebenschlusses,
der den gewünschten Spannungsunterschied von beispielsweise 7 Volt aufweist, angeschlossen,
wobei z. B. bei einer Spannung des Starkstromnetzes von aao Volt der Spannungsnebenschluß
in einen mit dem Schwachstromkreis parallel geschalteten MTiderstand H-G von etwa
iooo Ohm und einen mit dem Schwachstromkreis in Reihe liegenden Widerstand G-1 von
etwa 30000 Ohm zerlegt wird.
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Unter diesen Verhältnissen ist es offenbar, daß der beim Niederdrücken
des Knopfes F durch den Schwachstromkreis fließende Strom zu schwach ist, um den
Signalapparat E zu betätigen. Es ist deshalb notwendig, eine Umschaltung zur Verkleinerung
des in Reihe mit dem Schwachstromkreis liegenden hohen '\Viderstandes G-I vorzunehmen.
Bei einer- bekannten Schaltungsanordnung- wurde dies durch Kurzschließen eines Teiles
G-L des genannten Widerstandes über einen. Kontakt X, wie mit gestrichelten Linien
angedeutet, erreicht, so daß nur ein Teil L-1 von etwa 3oo Ohm in Reihe mit dem
Schwachstromkreis verbleibt, welch letzterer an sich einen kleinen Widerstand von
etwa i o Ohm besitzt. Die bekannte Kurzschließung wird gewöhnlich mit Hilfe eines
im Spannungsnebenschluß parallel zu dem Schwachstromkreis liegenden Relais bewirkt,
welches somit normal stromführend ist und durch Schließung des Schwachstromkreises
kurzgeschlossen wird, wobei es aberregt wird und den Kontakt I( schließt. Diese
Anordnung hat aber den Nachteil, daß die Spannungsverteilung im Spannungsnebenschluß
in. demselben Augenblicke, wo der Schwachstromkreis unterbrochen wird,
verändert
wird, und zwar derart, daß - die Spannung im Punkte G dann bis auf einen ZVert steigt,
der durch die in diesem Augenblicke eingeschalteten Widerstände H-G und L -I bestimmt
wird und somit etwa drei Viertel der Spannung des Starkstromnetzes, d. i. etwa i
5o Volt, beträgt. Obschon diese Spannungssteigerung nur im Augenblicke des öffnens
des' Stromkreises entsteht und die Spannung wieder ausgeglichen wird, wenn der Kontakt
I( unmittelbar darauf geöffnet wird, so ist sie doch mit den Anforderungen an eine
Schwachstromanlage dieser Art unvereinbar, welch letztere so ausgeführt werden muß,.
daß unzulässig hohe Spannungen unter keinen Umständen entstehen können.
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Diese Erfindung bezweckt, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, bei
welcher die Entstehung unzulässig hoher Spannungen im Schwachstromnetz durchaus
ausgeschlossen ist. Dies wird gemäß der Erfindung durch eine Schaltung erreicht,
die in Abb. z grundsätzlich dargestellt ist. Die Schaltung enthält einen besonderen,
hauptsächlich aus zwei Widerständen AS, und ASS zusammengesetzten Arbeitsnebenschluß,
der kleineren Widerstand aufweist als der Spannungsnebenschluß C. Dieser Arbeitsnebenschluß
ist normal abgeschaltet, wird aber beim Drücken eines Knopfes im Schwachstromkreis
selbsttätig eingeschaltet, wobei ein Kontakt M im Arbeitsnebenschluß geschlossen
und gleichzeitig der Schwachstromkreis über einen Kontakt N an einen. Punkt des
Arbeitsnebensehlusses zwischen den Widerständen AS, und ASz angeschlossen wird.
Die letztgenannten Widerstände sind dabei so bemessen, daß praktisch dieselbe Spannung
im Schwachstromkreis erhalten wird, sowohl wenn letzterer am Arbeitsnebenschluß,
als auch wenn er nur am Spannungsnebenschluß angeschlossen ist. Wenn also der Widerstand
AS. wie im früheren Beispiel etwa 300 Ohm beträgt, so soll der Widerstand
AS, einen Wert von etwa i o Ohm haben, damit das Verhältnis zwischen den
Widerständen AS, und ASS ungefähr gleich dem Verhältnis zwischen den Widerständen
H-G und 0-I sein soll. Mit anderen Worten, im Arbeitsnebenschluß soll sowohl der
in Reihe mit dem Schwachstromkreis wie der parallel zu diesem liegende Teil des
Nebenschhisses einen gegenüber dem entsprechenden Teil des Spannungsnebenschlusses
verkleinerten Vvide.rstand besitzen, wobei das Verhältnis der beiden Widerstände
des Arbeitsnebenschlusses derart abgeglichen sein soll, daß keine wesentliche Spannungssteigerung
beim öffnen des Schwachstromkreises auftritt. Das letztgenannte Widerstandsverhältnis
kann natürlich vom Verhältnis der Widerstände H-G und G-1 des Spannungsnebenschlusses
einigermaßen abweichen, wenn nur das Verhältnis so gewählt ist, daß die Spannung
des Schwachstromkreises den zugelassenen Höchstwert nicht überschreiten kann. Die
Widerstände AS, und AS, können gegebenenfalls Teile des Spannungsnebenschlusses
bilden.
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Die Kontakte M und N können durch eine Umschaltvorrichtung beliebiger
Art betätigt werden, die unter dem Einfluß des Stromes im Schwachstromkreis steht,
z. B. durch ein im Schwachstromkreis liegendes Relais. Aus praktischen Gründen ist
es aber vorzuziehen, ein in den Spannüngsnebenschluß parallel zum Schwachstromkreis
eingeschaltetes Relais zu verwenden, welches normal stromführend ist und durch Schließen
des Schwachstromkreises kurzgeschlossen wird, wobei aber der Kontakt N an einem
besonderen Hilfsrelais angebracht werden soll. Abb. 3 zeigt eine derartige Schaltungsanordnung.
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Die Widerstände BR, SS, SR und AS,
(Abb. 3) bilden den an der
Starkstromleitung A, B dauernd liegenden Spannungsnebenschluß, dessen Widerstände
BR und SS in Reihe mit dem Schwachstromkreis liegen, während die übrigen Widerstände
parallel zum Schwachstromkreis geschaltet sind. Die Widerstände BR und SR bilden
gleichzeitig je die Wicklungen zweier Relais. Durch das Relais BR wird der Starkstromkreis
über einen Kontakt U geschlossen erhalten durch den über den Nebenschluß fließenden
Strom selbst, so daß im Falle einer Unterbrechung im Nebenschluß die spannungsführende
Zuleitung B selbsttätig abgeschaltet -wird, zum Zwecke, den Schwachstromkreis auch
in diesem Falle gegen die Spannung des Starkstromnetzes zu schützen. Das Relais
SR bewirk; die Ein- und Abschaltung des Arbeitsnebenschlusses. Der Arbeitsnebenschluß
besteht aus den ZViderständen ASv, PT und _9S1, von -welchen der letztere also den
Spannungs-und Arbeitsnebenschlüssen gemeinsam ist. Der Widerstand PT bildet die
prim.äreWicklung eines Transformators JT, dessen sekundäre Wicklung ST in Reihe
mit der Arbeitswicklung AL eines im Schwachstromkreis liegenden Hilfsrelais
HR liegt.
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Durch den im Starkstromkreis i dauernd fließenden Strom werden die
Relais BR und SR normal erregt, so da.ß der Arbeitsnebenschluß also normal durch
den KontaktlM abgeschaltet ist. Beim Drücken des Druckknopfes F wird ein. Stromkreis
a geschlossen, dessen Strom aber noch nicht genügt, um das Relais HR zum Ansprechen
zu bringen. Durch das Schließen des Schwachstromkreises 2 wird aber das Relais SR
kurzgeschlossen, wodurch dieses Relais aberregt und der Arbeitsnebenschluß. durch
Schließen des Kontaktes M eingeschaltet wird. Der letztere wird
somit
über den Stromkreis 3 stromführend. Gleichzeitig wird ein Stromimpuls im sekundären
Kreis des Transformators JT induziert, wodurch das Hilfsrelais HR ausreichend erregt
und zum Ansprechen gebracht wird. Infolgedessen wird der 2 nun über den Kontakt
N unmittelbar an den Arbeitsnebenschluß angeschaltet, und zwar unter überbrückung
des Relais SR, wobei der Signalapparat E über den Stromkreis vollen Strom erhält.
Durch diesen Strom wird außerdem das Relais HR dauernd erregt erhalten. Dieser
Zustand dauert, solange der Knopf E niedergedrückt wird. Wenn derselbe freigelassen
und der Schwachstromkreis somit unterbrochen wird, wird das Relais HR aberregt und
infolgedessen der Kurzschluß des Umschaltrelais SR aufgehoben, wobei das letztgenannte
Relais anspricht und den Arbeitsnebenschluß 3 abschaltet.
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Der Zweck der Anordnung des Hilfsrelais HR ist, das Umschaltrelais
SR stets unter dem Einflusse des Schwachstromkreises 2 zu erhalten. Wenn nämlich
der Kontakt N an Stelle am Re'ais HR am Relais SR angebracht wäre, so würde das
letztere beim Aberregen gleichzeitig sich selbst kurzschließen, so daß es dann nicht
mehr vom Schwachstromkreis 2 beeinflußt werden könnte. Der Kontakt N wird deshalb
vorzugsweise an einem besonderen, im Schwachstromkreis 2 eingeschalteten Relais
HR angebracht. Dieses Relais kann aber nicht durch den äußerst schwachen Strom,
der beim Drücken des Knopfes F zuerst im Schwachstromkreis zustande kommt, beeinflußt
werden. Das genannte Relais wird deshalb gemäß der Erfindung durch einen durch das
Umschaltrelais SR hervorgerufenen vorübergehenden Impuls zum Ansprechen gebracht
und dann durch den nach der Umschaltung entstehenden stärkeren Strom durch Selbstspeisung
in wirksamer Lage erhalten. Der erwähnte Impuls, der im dargestellten Beispiel durch
einen Induktionsstoß hervorgerufen wird, kann auch, wie leicht ersichtlich, mechanisch
herbeigeführt werden, und zwar dadurch, daß der Anker des Relais SR beim Abfallen
den Anker des Hilfsrelais HR vorübergehend beeinflußt, so daß der Kontakt N geschlossen
wird.
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Um Stromverluste zufolge dauernder Kurzschlüsse im Schwachstromkreis
2 zu veThinde:n, ist im Starkstromkreis i ein Zeitschalter G'' eingeschaltet, der
im dargestellten Beispiel thermostatisch ausgeführt ist und dessen Unterbrechungskontakt
normal durch einen bimetallischen Streifen T geschlossen erhalten wird, welcher
in thermischer Beziehung zum Widerstand AS2 angeordnet ist, so daß er in vorbestimmter
Zeit, z. B. z Minuten nach Schließung des Stromes durch den Arbeitsnebenschluß,
in Wirksamkeit tritt und den Schalterkontakt freigibt, wobei der letztere durch
Federwirkung geöffnet wird.