DE640011C - Anordnung zum Zu- und Abschalten von Regelstufen in elektrischen Anlagen mit Hilfe einer Mehrzahl von Schaltapparaten (Schuetzen) - Google Patents

Description

Zum Zu- und Abschalten von Regelstufen in elektrischen Anlagen mit Hilfe einer Mehrzahl von Schaltapparaten (Schützen), deren Erregerspulen umschichtig an zwei Leitungen — 5 liegen, ist es bereits vorgeschlagen worden, eine Umschaltrelaisanordnung für diese Leitungen zu verwenden. Diese Umschaltrelaisanordnung besteht aus zwei Relais, welche in jeder ihrer beiden Schaltstellungen auch nach

ίο Beendigung des den Schaltlagenwechsel hervorrufenden Vorganges von selbst verharren und die so zusammengeschaltet sind, daß in der einen Stellung eines Steuerschalters das erste Relais über Kontakte des zweiten so beeinflußt wird, daß es die entgegengesetzte (oder gleiche) Schaltlage einnimmt wie das zweite, während in der anderen Stellung des Steuerschalters das zweite Relais über Kontakte des ersten so beeinflußt wird, daß es die gleiche (oder entgegen-

ao gesetzte) Schaltlage einnimmt wie das erste. Eines der beiden Relais besitzt zwei Kontakte, von denen der eine in der einen und der andere in der anderen zu den Erregerspulen der Schaltapparate führenden Leitung liegen.

Um die einzelnen Schalter bzw. Schütze in Abhängigkeit von einer zu regelnden elektrischen Größe ein- bzw. auszuschalten, wird ein von dieser elektrischen Größe gesteuertes Relais verwendet, das bei einem Ein- oder Ausschaltkommando ein Verzögerungsrelais an Spannung legt, welches die Zeitverzögerung zwischen dem Schalten zweier Stufen bestimmt und als Steuerschalter für die Umschaltrelaisanordnung dient. Zu diesem Zweck erhält das Verzögerungsrelais Kontakte, durch deren Überbrückung bei angezogenem Relais seine Erregerspule kurzge^ schlossen wird. Außerdem besitzt dieses Verzögerungsrelais noch einen Arbeits- und einen Ruhekontakt, durch deren Überbrückung die Umschaltrelaisanordnung zum Schaltlagenwechsel angeregt wird. Um die Periodendauer des Verzögerungsrelais zu erhöhen, ist auch vorgeschlagen worden, in den Erregerstromkreis dieses Relais eine Drosselspule einzuschalten.

Erfindungsgemäß erfolgt der Kurzschluß der Erregerwicklung des Verzögerungsrelais mittelbar durch das Zusammenwirken von je einem Umschaltkontakt an den beiden Relais der Umschaltrelaisanordnung, wobei die beiden Umschaltkontakte so verbunden sind, daß ein Kurzschluß der Relaiswicklung immer bei derjenigen relativen Schaltlage der beiden Relais der Umschaltrelaisanordnung erfolgt, welche dem eingeschalteten Zustand des Verzögerungsrelais entspricht. Man erreicht dadurch unter anderem den Vorteil, daß sich die Zeit zwischen der Schaltung zweier Stufen aus der Anzugsund Abfallverzögerung des Verzögerungsrelais und der der beiden Relais der Umschaltrelaisanordnung zusammensetzt, so daß man mit einer sehr kleinen Drosselspule für das Verzögerungsrelais selbst auskommt.

Gemäß der weiteren Erfindung wird eine weitere Kontaktvorrichtung aus je einem Um-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Erich Friedländer in Berlin-Siemensstadt.

schaltkontakt an den beiden Relais der Umschaltrelaisanordnung vorgesehen, durch welche der Steuerstrom für die Schaltapparate nur dann eingeschaltet wird, wenn die beideg Relais der Umschaltrelaisanordnung sich „'ia derjenigen relativen Schaltlage befinden, weiche*,-dem angezogenen Zustand des Verzögerung^-' relais entspricht. Dadurch wird erreicht, daß selbst bei störenden Eingriffen von außen keine ίο Doppelschaltungen mehr möglich sind, daß also stets beim Ein- oder Ausschalten der Schütze die Zeitverzögerung aufrechterhalten wird.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar für die Spannungsregelung auf langen Leitungen, wobei zur Konstanthaltung der Spannung Drosselspulen, von denen der Einfachheit halber nur drei dargestellt sind, an die Leitung zugeschaltet oder'von ihr abgeschaltet werden. Die Anao Ordnung kann auch zur stufenweisen Regelung von elektrischen Maschinen und Apparaten Verwendung finden.

ι ist die Wechselstromfernleitung, 145, 155, 165 sind die Drosselspulen, welche durch die Schalter 140, 150, 160 parallel zur Leitung geschaltet werden können. Die Schalter besitzen Ein- und Ausschaltspulen mit Selbstunterbrechungskontakten und werden durch die Kippschütze 4, 5, 6 ein- oder ausgeschaltet. Die Kippschütze besitzen Einschaltspulen 41, 51, 61 und Ausschaltspulen 42, 52, 62. Für die Einschaltspulen ist ein Sammelleitungspaar 10 und 11 vorgesehen. An der einen Sammelleitung 10 liegt über Verriegelungskontakte 43 des Schützes 4 das eine Ende der Einschaltspule des Schützes 5. An der anderen Sammelleitung 11 liegt das eine Ende der Einschaltspule des Schützes 4 und über Verriegelungskontakte 53 des Schützes 5 das eine Ende der Einschaltspule des Schützes 6. In entsprechender Weise ist für die Ausschaltspulen der Schütze ein Sammelleitungspaar 14 und 15 vorgesehen. An der Sammelleitung 14 liegt über Verriegelungskontakte 66 des Schützes 6 das eine Ende der Ausschaltspule des Schützes 5; an der Sammelleitung 15 liegt das eine Ende der Ausschaltspule des Schützes 6 und über Verriegelungskontakte 56 des Schützes 5 das eine Ende der Ausschaltspule des Schützes 4. Die zweiten Enden sämtlicher Ein- und Ausschaltspulen liegen an dem negativen Pol der Hilfsspannungsquelle. Jedes Schütz besitzt außerdem noch je zwei Kontakte 44, 45 bzw. 54, 55 bzw. 64, 65. Durch Überbrückung der Kontakte 44 bzw. 54 bzw. 64 wird die Einschaltspule des Schalters 140 bzw. 150 bzw-160 eingeschaltet, durch Überbrückung der Kontakte 45, 55 bzw. 65 die entsprechenden Ausschaltspulen.

Zur periodischen Umschaltung dient eine Umschaltrelaisanordnung, die aus den beiden Klapprelais 2 und 3 besteht, denen eine Kippcharakteristik dadurch aufgezwungen wird, daß ihre Einschaltspulen 22 bzw. 32 über Widerstände 21 bzw. 31 dauernd an Spannung liegen, •^;die so bemessen sind, daß der Erregerstrom der ■ Sctialtspulen gerade so groß ist, um das einmal "angezogene Relais festzuhalten, das abgefallene 'v&ber nicht wieder anzuziehen. Das Anziehen der Relais geschieht durch Kurzschließen der Widerstände, das Abfallen durch Kurzschließen der Schaltspulen.

Die beiden Relais sind in an sich bekannter Weise so zusammengeschaltet, daß das Relais 2 in der einen Stellung eines Steuerschalters über Kontakte des Relais 3 so erregt wird, daß es die gleiche Schaltlage einnimmt wie das Relais 3, während in der anderen Stellung des Steuerschalters das Relais 3 über Kontakte des Relais 2 so erregt wird, daß es die entgegengesetzte Schaltlage einnimmt wie das Relais 2. Als Steuerschalter, durch welchen die Relais zum Schaltlagenwechsel angeregt werden, dient das Verzögerungsrelais 90, welches durch die beiden Kontakte 93 und 94 die Bewegung der Relais 2 und 3 steuert. Die Erregerspule 22 des Relais 2 wird, wenn das Relais 3 abgefallen ist und das Verzögerungsrelais die untere Schaltlage einnimmt, über die Kontakte 94 des Verzögerungsrelais und den Umschaltkontakt 33 des Relais 3 kurzgeschlossen; die Schaltspule 32 des Relais 3 wird bei angezogenem Relais 2 über die Kontakte 93 und den Umschaltkontakt 23 kurzgeschlossen, wenn das Verzögerungsrelais die obere Schaltstellung einnimmt.. Bei angezogenem Relais 3 wird der Widerstand 21 des Relais 2, wenn das Verzögerungsrelais die untere Schaltlage einnimmt, über die Kontakte 94 des Verzögerungsrelais undj den Umschaltkontakt 33 des Relais 3 kurzgeschlossen, während der Widerstand 31 des Relais 3 in der oberen Schaltstellung des Verzögerungsrelais und bei abgefallenem Relais 2 über die Kontakte 93 und den Umschaltkontakt 24 kurzgeschlossen wird. Die Schaltung ist also in dem Ausführungsbeispiel so getroffen, daß in der unteren Schaltstellung des Verzögerungsrelais 90 die beiden Relais die gleiche Schaltlage einnehmen, bei angezogenem Verzögerungsrelais dagegen die entgegengesetzte. Das Relais 2 besitzt außerdem noch einen Umschaltkontakt 24, durch welchen die Sammelleitungen 14 und 15 umgeschaltet werden. In entsprechender Weise besitzt das Relais 3 einen Umschaltkontakt 34, durch den die Sammelleitungen 10 und 11 umgeschaltet werden. Das Einschalten der Schütze bzw. Drosselspulen erfolgt in dem Ausführungsbeispiel durch das Relais 12, welches beispielsweise von der Spannung der Fernleitung erregt wird. Dieses Steuerrelais legt bei Abweichung der Spannung von dem vorgeschriebenen Wert entweder durch Schließen seines Einschaltkontaktes die Er-

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regung des Einschaltrelais 7 oder durch Schließen seines Ausschaltkontaktes die des Ausschaltrelais 8 an Spannung. Beim Ansprechen des ■Einschaltrelais wird durch Schließen der Kontakte 73 den Sammelleitungen 10 und 11 Spannung zugeführt und.durch Schließen der Kontakte 72 das Verzögerungsrelais 90 erregt. Beim Ansprechen des Ausschaltrelais 8 wird durch .Schließen der Kontakte 83 den Sammelleitungen

jo 14 und 15 Spannung zugeführt und durch Schließen der Kontakte 82 das Verzögerungsrelais erregt. In der Verbindungsleitung der Kontakte 72 und 82 zum positiven Pol der Batterie liegt das thermische Relais 113 in Selbitunterbrechungsschaltung, zu dem parallel die Signallampe .114 liegt. An Stelle des thermischen Relais kann auch ein anderes Zeitrelais in Selbstunterbrechungsschaltung¹* verwendet werden. Bei dauerndem Stromdurchgang öffnet das thermische Relais seinen Kontakt, so daß die Lampe 114 aufleuchtet und anzeigt, daß ein Fehler in der Anlage aufgetreten ist. Parallel zum Ein- bzw. Ausschaltkontakt des Relais 12 liegt eine Lampe 84 bzw. 85, welche durch

as längeres Brennen anzeigt, daß die vorhandenen Drosseln zur Regelung der Spannung nicht mehr ausreichen.

Gemäß der Erfindung besitzt das Relais 2 einen Umschaltkontakt 26 und das Relais 3 einen Umschaltkontakt 36. Parallel zu diesen Umschaltkontakten liegen die Erregerspule 91 und die Drossel 97 des Verzögerungsrelais 90. Die Umschaltkontakte sind derart miteinander verbunden, daß ein Kurzschluß der Relaiswicklung immer bei derjenigen relativen Schaltstellung der beiden Relais 2 und 3 stattfindet, welche dem eingeschalteten Zustand des Verzögerungsrelais entspricht. Ferner besitzt das Relais 2 noch Umschaltkontakte 25 und das Relais 3 Umschaltkontakte· 35, über, welche die Verbindungsleitung der 'Kontakte 73 und 83 des Ein- und des Ausschaltrelais zum positiven Pol der Spannungsquelle derart geführt ist, daß den Sammelleitungen nur dann Strom zugeführt wird, wenn die Relais sich in derjenigen relativen Schaltlage befinden, die dem angezogenen Zustand des Verzögerungsrelais entspricht.

Um zu verhindern, daß beim Abschalten aller Schütze die Umschaltrelaisanordnung weiter erregt bleibt, erfolgt die Erregung, des. Ausschaltrelais über Kontakte 46 des ersten Schützes 4. In entsprechender Weise erfolgt die Erregung des Einschaltrelais 7 über Kontakte 63 des Schützes 6, um nach Einschalten sämtlicher Schütze die Umschaltrelaisanordnung abzuschalten.

Um eine Überlastung der Schaltspulen der Schalter 140 bis 160 zu verhindern oder um anzuzeigen, daß einer der Schalter hängengeblieben ist, liegt in der Verbindungsleitung vom positiven Pol der Batterie zu den.Ein- und· Ausschaltspulen der Schalter ein thermisches Relais in in . Selbstunterbrecherschaltung mit einer parallel geschalteten Signallampe 112.

Um zu erreichen, daß bei plötzlichem Spannungsanstieg alle Drosseln auf einmal einge- ' schaltet werden, ist ein Relais novorg~s-hen, das über Kontakte 67 des letzten Schützes 6 von .der Spannung der Fernleitung erregt wird. Bei plötzlichem Spannungsanstieg spricht das Relais an und schließt seine Kontakte 122 und 123, so daß die beiden Sammelleitungen 10, ix an Spannung gelegt und die ■ Schütze ohne künstliche Verzögerung eingeschaltet werden. Gleichzeitig wird d?r- Kontakt 121 geöffnet und damit die Verbindungsleitung des Steuerrelais 12 zur Spannungsquelle unterbrochen, so daß die Umschaltrelaisanordnung ausgeschaltet isfe -Der Kontakt 67 am letzten Schütz dient dazu, nach Einschalten aller Schütze das Relais 110 wieder zum Abfallen.zu bringen, tan zu verhindern, daß infolge -des Unterschiedes zwischen der Anzugs- ' und Abfallspannung des Relais 110 durch ein einmaliges Ansprechen dieses Relais eine dauernde Verriegelung der selbsttätigen Zu- und Abschaltvorrichtung vorkommt.

Die Wirkungsweise' der Anordnung ist folgende:

Steigt die Spannung der Fernleitung, so schließt das Relais 12 seinen Unken Kontakt, wodurch das Ein'schaltreläis 7 über· die Kontakte 63 des Schützes 6 erregt wird. Das Einschaltrelais spricht an' und schließt seine Kontakte 72 und ¹J^- Durch Schließen der Kontakte 72 wird das'Verzögerungsrelais 90 über den Widerstand 98 erregt, zieht an und schließt seine Kontakte 93. Über diese und über die Kontakte 23 wird der Widerstand 31 des Relais 3 kurzgeschlossen, so daß das Relais 3 angezogen wird und die Sammelleitung 10 mit dem Kontakt 73 verbindet, der durch-den'Umschaltkontakt 35 des angezogenen Relais 3 und den Umschaltkontakt 25 des abgefallenen Relais 2 mit dem positiven Pol der Batterie verbunden ist. Die Sammelleitung 10 erhält also Spannung, und die Einschaltspule des Schützes 5^: wird .'■■■ über die geschlossenen Kontakte 43" des Relais 4 erregt, das Schütz zieht an, schließt seine Kontakte 54, wodurch die Einschaltspule des Schalters 150 erregt wird, der Schalter zieht an und. legt die Drosselspule parallel zur Leitung.

Bei angezogenem Relais 3 wird gleichzeitig über den Kontakt 36 dieses Relais und den Kontakt 26 des Relais 2 die Erregerspule des Verzögerungsrelais kurzgeschlossen, so daß dieses nach einer bestimmten Zeit wieder abfällt. Nach seinem Abfallen schließt es den Kontakt 94, wodurch jetzt über den Kontakt 33 des Relais 3 der Widerstand 2x des Relais 2 kurzgeschlossen wird, so daß das Relais gleich- iao falls angezogen wird. Ist durch Einschalten der Drosselspule 155 die Spannung nicht genügend.

Claims (2)

1. abgesenkt, so bleibt das Relais 12 weiter erregt, und das Verzögerungsrelais wird wieder angezogen, da durch. Anziehen des Relais 2 der Kurzschluß seiner Erregerwicklung aufgehoben ist. Bei angezogenem Relais 90 wird dann über den Kontakt 93 und 23 die Einschaltspule 32 des Relais 3 kurzgeschlossen, so daß dieses abfällt und die Leitung 11 mit dem positiven Pol der Batterie verbindet. Die Einschaltspule des Schützes 6 wird infolgedessen erregt, das Schütz wird angezogen und schaltet die Drosselspule 165 an die Leitung. Durch Einschalten des letzten Schützes ist die Erregung des Einschaltrelais 12 durch öffnen der Kontakte 63 unterbrochen worden, so daß die Umschaltrelaisanordnung spannungslos wird.

   Das Ausschalten der einzelnen Schütze erfolgt in ähnlicher Weise.
   An Stelle der Kippschütze können auch Klapp-

   ao schütze mit einer zusätzlichen Halte- und Gegenwicklung verwendet werden. Die Steuereinrichtung kann auch so getroffen werden, daß die Schalter selbst unmittelbar gesteuert werden. Als Kippschütze verwendet- man zweckmäßig Kippschütze mit besonderen Hilfskontakten zur Selbstunterbrechung der Schaltspulen, wobei wenigstens die Hilfskontakte von einem Kippsystem gesteuert werden, das beim Überschreiten einer labilen Gleichgewichtslage die Hilfskontakte und den Anker selbsttätig in die neue Schaltstellung führt. Ein solches Kippschütz besteht beispielsweise aus zwei symmetrisch zum Anker liegenden, durch eine Feder verbundenen Kontaktarmen, die um einen auf dem Anker derart angeordneten Drehpunkt beweglich sind, daß erst kurz vor Beendigung

   ■ der Bewegung des Ankers die Bewegung der Kontaktarme vor sich geht.

   ♦° Patentansprüche:

   i. Anordnung zum Zu- und Abschalten

   von Regelstufen in elektrischen Anlagen mit Hilfe einer Mehrzahl von Schaltapparaten (Schützen), deren Erregerspulen umschichtig an zwei Leitungen liegen, unter Verwendung einer Umschaltrelaisanordnung für diese Leitungen, die aus zwei Relais besteht, welche in jeder ihrer beiden Schaltstellungen auch nach Beendigung des den Schaltlagenwechsel hervorrufenden Vorganges von selbst verharren und die so zusammengeschaltet sind, daß in der einen Stellung eines Verzögerungsrelais das erste Relais über Kontakte des zweiten so beeinflußt wird, daß es die entgegengesetzte (oder gleiche) Schaltlage einnimmt wie das zweite, während in der anderen Stellung des Verzögerungsrelais das zweite Relais so beeinflußt wird, daß es die gleiche (oder entgegengesetzte) Schaltlage einnimmt wie das erste, und daß ein von der zu regelnden elektrischen Größe abhängiges Steuerrelais vorgesehen ist, welches auf ein Ein- oder Ausschaltkommando das Verzögerungsrelais an Spannung legt, dessen Erregerwicklung nach erfolgtem Ansprechen kurzgeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschluß der Erregerwicklung (91) dieses Relais (90) mittelbar durch das Zusammenwirken von je einem Umschaltkontakt (26 bzw. 36) an den beiden Relais (2, 3) der Umschaltrelaisanordnung erfolgt, wobei die beiden Umschaltkontakte so verbunden sind, daß ein Kurzschluß der Relaiswicklung immer bei derjenigen relativen Schaltlage der beiden Relais der Umschaltrelaisanordnung erfolgt, welche dem eingeschalteten Zustand der Verzögerungsrelais entspricht.
2. 2. Anordnung zum Zu- und Abschalten von Regelstufen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerstrom für die Schaltapparate durch eine weitere Kontaktvorrichtung aus je einem Umschaltkontakt (25 bzw. 35) an den beiden Relais (2, 3) der Umschaltrelaisanordnung nur dann eingeschaltet wird, wenn sich die beiden Relais in derjenigen relativen Schaltlage befinden, die dem angezogenen Zustand der Verzögerungsrelais entspricht. go

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen