DE422736C - UEberwachungseinrichtung fuer Gleichrichter - Google Patents

Description

In der Patentschrift 404874 ist eine Überwachungseinrichtung für Gleichrichter beschrieben, bei der durch das Auftreten von Rückströmen, Wechselströmen oder unzulässigen Überlastungen mittels Relais Schreibfedern in Tätigkeit gesetzt werden. Durch die Unstetigkeit der Linien, welche die Federn auf ■ einen vorbeigleitenden Papierstreifen aufzeichnen, wird dann das Verhalten der Einzelanode und auch ihr Einfluß auf die anderen'Anoden sowie ein Rückstrom in der Gleichstromleitung angezeigt.

Für die Bewegung der Federn, die Störungen an den einzelnen Anoden aufschreiben, werden zweckmäßig Relais benutzt, die an der Spannung der jede Anode speisenden Phasenwicklung auf der Sekundärseite des Wechselstromtransformators liegen. Bei einem Rückstrom wird die Spannung nahezu Null, das Relais läßt seinen Kern fallen und kann einen Stromschluß für die Bewegung der Feder herstellen. Diese Relais können gleichzeitig den Gleichrichter schützen, indem sie durch Schließen eines Hilfsstromes den Speiseschalter auf der Hochspannungsseite des Transformators öffnen. Hierdurch werden jedoch auch die übrigen Phasen der Sekundärwicklung spannungslos. Ihre zugehörigen Relaiskerne fallen herab und bewirken eine Schreibfederbewegung, die nur wenig später als die Bewegung der Schreibfeder derjenigen Anode erfolgt, an der die Störung auftrat. Da mit Rücksicht auf den Papierverbrauch das Registrierpapier nur mit mäßiger Geschwindigkeit bewegt werden kann, ist es schwierig oder unter Umständen überhaupt nicht festzustellen, welche Anode die Störung verursacht hat. Damit würde die Vorrichtung natürlich ihren Zweck verfehlen.

Erfindungsgemäß wird eine Bewegung solcher Federn, deren Anoden die Störung nicht eingeleitet haben, dadurch verhindert, daß die Relais mit Hilfswicklungen versehen sind, welche durch das zuerst herabfallende Relais unter Spannung gesetzt werden. Die Hilfswicklungen sind so· bemessen, daß sie nicht imstande sind, ihren Relaiskern anzuheben, jedoch jede allein eine ausreichende Kraft erzetigen, um einen einmal angehobenen Kern in seiner Lage festzuhalten.

In der Abbildung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung die Schaltung eines Gleichrichters mit sechs Anoden und der zugehörigen Überwachungseinrichtung schematisch dargestellt. Hierbei ist zur Erregung der Hilfsspulen auf den Relais und der Spulen an den Schreilrfedern eine Steuerstromquelle von geringer Spannung vorgesehen, während zum Auslösen der Starkstromschaltung eine höhere Hilfsspannung zur Verfugung steht.

i, 2, 3 sind Wechselstromsammeischienen, an die über den Hauptschalter 4 Primärwicklungen 5, 6, 7 des Transformators 8 angeschlossen sind. Außerdem ist der Schalter 4 für das Einschalten der Primärwicklungen 5, 6, 7 mit den bekannten Vor kontakten versehen, die die Wicklungen zuerst kurzzeitig über je einen Widerstand an die Wechselstrcmsammelschienen 1, 2, 3 anschließen. Die Vorkontakte und die zugehörigen Widerstände sind der Übersichtlichkeit halber aus dem Schaltbild fortgelassen. 9 bis 14 sind die sechs Phasen der Sekundärwicklung, von denen die Leitungen 15 bis 20 zu den sechs Anoden des Gleichrichters 21 führen. Von der Kathode des Gleichrichters führt die Leitung 22 zu dem Gfeichstromverbrauchsnetz, welches im vorliegenden Beispiel das Leitungsnetz einer elektrischen Bahn ist. In die Leitung 22 ist ein selbsttätiger Ausschalter 123 eingefügt. Von dem Nullpunkt der Phasen 9 bis 14 führt die Leitung 23 gleichfalls zu dem Stromverbrauchsnetz. In ihr liegt ein kleiner Widerstand 24, dem die Spule 25 eines polarisierten Relais 26 parallel geschaltet ist. 27 bis 32 sind sechs Relais mit je zwei Wicklungen 33 bis 38 und 39 bis 44 und je zwei Kontaktbrücken 45 bis 50 und 51 bis 56. Die Relaisspulen 33 bis 38 sind je über einen der Vorschaltwiderstände 57 bis 62 an die freien Klemmen der Phasen 9 bis 14 angeschlossen. Der Nullpunkt der Phasen ist über die Leitung 63 mit den freien Klemmen der Spulen 33 bis 38 verbunden. Die Wicklungen 39 bis 44 liegen

zwischen den Leitungen 64 und 65, von denen 64 über· Leitung 66 der Steuerstromquelle67 verbünden ist. Von der Leitung 65 führt bei jedem Relais ein Anschluß zu einem Kontakt, der unter den Brücken 45 bis 50 Hegt. Ferner ist an jedem Relais ein Kontakt an die Leitung 69 angeschlossen. Leitung 68 führt über den Widerstand 70, Leitung 69 unmittelbar zu dem anderen Pol der Steuer-

to stromquelle 67. Schließlich führt von einem Kontakt jedes Relais eine Leitung zur Spule des zugehörigen Schreibapparates 71 bis 76. Die freien Klemmen dieser Spulen sind über Leitung 77 an die Leitung 66 angeschlossen.

Zwischen den Leitungen 64 und 65 Hegt ferner die Spule 78 des Relais 79. Ein Relaiskontakt 80 ist über Leitung 81, Kontaktanordnung 82 und Auslösemagnet 83 am Hauptschalter 4 mit Leitung 84 verbunden, die an der Sammelschiene 85 der Hilfsspannung Hegt. Der zugehörige Kontakt 68 des Relais 79 ist über Leitung 87 an die untere Schiene 88 der Hilfsspannung angeschlossen. Die Leitung 65 kann an den rechten Pol der Steuerstfomquelle 67 über einen Druckknopfsehalter 89 angeschlossen werden, der mit einem Schalter 115 in der Leitung 84 derart gekuppelt ist, daß immer nur einer von den beiden Schaltern geschlossen ist. Dem Druckknopfschalter 89 liegt ferner ein Pendelschalter 90 am Hauptschalter 4 parallel, der so gebaut ist, daß er nur bei dessen Einschaltbewegung vorübergehend geschlossen wird.

An dem polarisierten Relais 26 ist neben dem beweglichen Kontakt der feste Kontakt 91 vorgesehen, der über Leitung 92 an die Spule 93 des Relais 94 angeschlossen ist. Die freie Klemme der Spule 93 ist mit Leitung 66 verbunden. Das Relais 94 hat zwei Kontaktbrücken 95, 96. Im Bereich der unteren (96) liegen der Kontakt 97, der mit der Leitung 69 verbunden ist, und der Kontakt 98, der über Leitung 99 zur Spule des Schreibapparate» 100 führt: die freie Klemme der Spule des Schreibapparates 100 leigt an Leitung Tf. Im Bereich der oberen Kontaktbrücke 95 liegen die Kontakte 101 und 102. Von diesen ist Kontakt ιόϊ mit Leitung 84 und Kontakt iC2 erstens mit der einen Klemme der Spule 103. und zweitens über Leitung 104 mit der Auslösespule 105 des Gleichstromschalters 123 verbunden. Die freie Klemme der Spule 105 führt zu einem Kontakt 106, der bei geschlossenem Gleichstromschalter über Schalthebel 107 und Leitung 108 mit Leitung 87 verbunden ist. Bei geöffnetem Gleichstromschalter 123 berührt der Schalthebel 107 den Kontakt 109, der über Leitung iiö mit der freien Klemme der Spule 103 in Verbindung steht.

j Im ordnungsmäßigen Betriebe nehmen die j Relais die in der Abbildung dargestellte Lage ein. Die Kerne der Relais 27 bis 32 werde.; durch die die Wicklungen 33. bis 38 durchfließenden Wechselströme angehoben gehalten. Die Relais 79 und 94 haben ihre Kerne losgelassen, und die Zunge des polarisierten Relais 26 befindet sich in einer solchen Lage, daß sie den Kontakt 91 nicht berührt.

Erfolgt ein Kurzschluß z. B. an der über Leitung 15 gespeisten Anode, so wird die Sekundärwicklung 9 nahezu spannungslos. Der Kern des Relais 27 fällt ab. Infolgedessen fließt ein Strom aus der Steuerstromquelle 67 über Leitungen 66, yy Schreibaparat 71, untere Kontaktbrücke 51 des Relais 27 Leitung 69 zur Steuerstromquelle 67 zurück. Die zur Anode 15 gehörige Schreibfeder wird infolgedessen bewegt und zeigt die an dieser Anode eingetretene Störung an. Ferner fließt aus der Steuerstromquelle 67 über Leitung 66 zur Leitung 64 ein zweiter Strom, der über die Spulen 78 und 39 bis 44 zur Leitung 65 gelangt und von dort über die 8g herabgefallene Kontaktbrücke 45 des Relais 27 zur Leitung 68 und über Leitung 69, Widerstand yo zur Steuerstromquelle 67 zurückfließt. Die Kerne der Relais 28 bis 32 werden für einen Augenblick außer durch die Spulen 34 bis 38 auch noch durch die Spulen 40 bis 44 im angehobenen Zustande festgehalten. Der die Spule 39 durchfließende Strom hat keine Wirkung, da er nicht stark genug ist, den herabfallenden Kern wieder anzuheben. Gleichzeitig ist auch ein Strom durch die Spule 78 des Relais 79 geflossen und hat dessen Kern angehoben. Die Folge davon ist, daß aus der Sammelschiene 88 über Leitung 87, Kontakte 86 und 80 des Relais 79, Leitung 81, Kontaktanordnung 82 am Hauptschalter 4, Auslösespule 83, Leitung 84, Schalter 115 zur Sammelschiene 85 ein Strom fließt. Der Hebel des Schalters 4 wird freigegeben, und die. Feder 111 öffnet den Schalter 4. Der Gleichrichter 21 ist hiermit wechselstromseitig abgeschaltet. Jetzt werden auch die Sekundärwicklungen 10 bis 14 spannungslos und damit die Spulen 34 bis 38 der Relais 28 bis 32 stromlos. Die Kerne dieser Relais fallen jedoch nicht herab, da sie durch die Spulen 40 bis 44 in ihrer oberen Lage gehalten· werden. Hieraus ergibt sich, daß nur die Feder der die Störung verursachenden Anode eine Registrierbewegung ausgeführt hat.

Wird der Hauptschalter 4 wieder eingelegt, so wird während der Schaltbewegung für kurze Zeit durch die Nase 112 der Pendelschalter 90 geschlossen. Hierdurch wird iao der Widerstand 70 überbrückt und der durch die Spulen 39 bis 44 fließende Strom für

einen Augenblick derart verstärkt, daß auch der Kern 27 wieder angehoben wird. Hierdurch wird die Spule 78 des Relais 79 stromlos, bevor Kontakt 82 geschlossen wird. Anderseits halten die Spulen 33 bis 38 ihre Kerne fest, weil inzwischen der Transformator 8 über die Vorkontakte des Hauptschalters 4 erregt wurde. Kontakt 82 bleibt unterbrochen, solange die Einschaltbewegung des Hauptschalters 4 noch nicht völlig durchgeführt ist. Ehe letzteres der Fall ist, hat der Pendelschalter 90 sich wieder geöffnet, und der Kern des Relais 79 ist herabgefallen. Ein Wiederanheben des Relaiskerns 27 ohne ig ein Wiedereinlegen des Schalters 4 kann auch durch den Druckknopfschalter 89 herbeigeführt werden, der parallel zum Schalter 90 liegt, somit auch den Widerstand 70 überbrückt und auf diese Weise die Stromver-Stärkung in den Hilfsspulen 33 bis 38 veranlaßt. Der Druckknopfschalter muß hierbei so lange in der Schließlage gehalten werden, bis der ölschalter 4 eingelegt ist.

Fließt infolge einer Störung im Gleichrichter 21 oder aus anderen Ursachen durch die Leitung 23 ein Strom entgegengesetzt der normalen Richtung, so schlägt der Anker des polarisierten Relais 26 nach links aus und stellt einen Stromschlüß her, durch den auf dem Wege: Steuerstromquelle 67, Spule 93 des Relais 94, Leitung 92, Kontakt 91, Zunge des Relais 26, Leitung 68, Leitung 69, Widerstand 70 zur Steuerstromquelle 67 ein Strom fließt, der den Kern des Relais 94 anhebt. Die Folge ist ein Strom, der aus der Steuerstromquelle 67 über Leitung 66, Leitung yj, die Spule des Schreibapparates 100, Leitung 99, Kontaktbrücke 96, Kontakt 97, Leitungen 69, Widerstand 70 zur Steuerstromquelle 67 zurückfließt. Die zugehörige Schreibfeder vermerkt infolgedessen die Unregelmäßigkeit. Ferner fließt ein Strom von der Sammelschiene 85 über Leitung 84, Kontakt 101, Kontaktbrücke 95, Kontakt 102, Leitung 104, Auslösespule 105 des Gleichstromschalters 123, Kontakt 106, Schalthebel 107, Leitung 108 zur Sammelschiene 88. Die Spule 105 zieht ihren Anker an. Dieser gibt den Schalthebel 107 und damit auch den mit ihm gekuppelten Gleichstromschalthebel frei. Die Feder 113 zieht beide nach oben und schaltet den Gleichrichter gleichstromseitig von dem Versorgungsnetz ab. Nunmehr fließt ein Strom von der Sammelschiene 85 über Leitung 84, Kontakt 101, Kontaktbrücke! 95, Kontakt 102, Spule 103 des Relais 94, Leitung 110, Kontakt 109, Schalthebel 107, Leitung 108 zur Sammelschiene 88. Infolgedessen bleibt auch, nachdem infolge Unterbrechung des Gleichstromes das Relais in seine Ruhelage zurückgekehrt ist, der Kern des Relais 94 angehoben und die durch den Schreibapparat 100 bewegte Feder zeigt so lange das Vorhandensein einer Störung an, bis der Schalter 123 wieder eingelegt ist. Alsdann ist auch der Festhaltestromkreis des Relais 94 unterbrochen, und dessen Kern nimmt wieder die dargestellte Lage ein.

Claims (5)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. Überwachungseinrichtung für Gleichrichter nach Patentschrift 404874, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schreibfedern steuernden Relais mit einer Hilfswicklung versehen sind, die nicht genügend Kraft hat, den Relaiskern, anzuheben, ihn jedoch in der angehobenen Lage festzuhalten vermag, und daß ein eine Schreibfeder einschaltendes Relais die Hilfswicklungen sämtlicher Relais unter Spannung setzt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einschalten der Hilfswicklungen zugleich ein weiteres Relais erregt wird, welches einen Hilfsstrom zum Öffnen des Wechselstromhauptschalters schließt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklungen über einen Widerstand gespeist werden, und daß durch Kurzschließen des Widerstandes der Strom in den Hilfswicklungen derart verstärkt wird, daß ein herabgefallener Kern wieder angehoben wird.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Wechselstromhauptschalter ein Hilfsschalter zum Kurzschließen des Vorschaltwiderstandes für die Hilfswicklungen angeordnet ist, der nur während des Einschaltvorganges des Wechselstromhauptschalters kurzzeitig geschlossen wird.
5. 5. Überwachungseinrichtung für Gleichrichter nach Patentschrift 404874, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibfeder zum Anzeigen eines Rückstromes auf der Gleichstromseite mittels eines polarisierten Rückstromrelais und eines Hilfsrelais bewegt wird und das Hilfsrelais für sich eine Festhaltespule einschaltet, deren Stromweg über einen Hilfsschalter an dem selbsttätigen Gleichstromschalter geführt ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.