Einrichtung zum Schalten von Wechselstromkreisen im Strom- oder Spannungsnulldurchgang
Je sicherer es gelingt, .einen Wechselstromkreis im Strom- oder Spannungsnulldurchgang
zu schalten, um so geringer ist .die Beanspruchung der Schaltgeräte, oder mit anderen
Worten, um so geringer wird der Bauaufwand zur Schaltung einer gegebenen Leistung,
Andererseits dürfen aber die Maßnahmen zur Schaltung im Nulldurchgang nicht etwa
so verwickelt sein, daß der hierfür benötigte Bauaufwand den beim eigentlichen Schaltgerät
eingesparten Bauaufwand wieder aufhebt. Bei einer bekannten, wegen ihrer Einfachheit
und Betriebssicherheit besonders bedeutungsvollen Einrichtung zum Schalten von Wechselstromkreisen
im Strom-oder Spannungsnulldurchgang wird der Schalt-Impuls in Form eines Stromstoßes
auf das den Stromkreis schaltende Relais über die Sekundärwicklung eines im zu schaltenden
Stromkreis liegenden Transformators gegeben, dessen Eisen schon bei geringen Stromwerten
so stark gesättigt ist, daß in seiner Sekundärwicklung nur in der Nähe des Strom-
oder Spannungsnulldurchgangs ein Stromstoß entsteht. Das besonders Wertvolle dieser
Einrichtung ist darin zu erblicken, daß die Schaltung unabhängig von der Größe der
Amplitude ist, daß sie also in gleicher Weise bei kleiner und bei großer Last wirksam
ist. Sehr genaue oszillographische Untersuchungen der Schaltvorgänge in einer solchen
Einrichtung haben nun
gezeigt, daß unter gewissen Voraussetzungen
doch ein stabiler Lichtbogen entstehen kann, nämlich dann, wenn der Stromkreis im
falschen Zeitpunkt geöffnet wird. Das erst keine Folge der Schaltung als solcher,
sondern beruht auf gewissen schwer vermeidbaren mechanischen Eigenschaften der in
Frage kömmendenRelais. Bei sehr schnellenSchaltbewegung:en kann :es nämlich vorkommen,
daß der Relaisanker prellt. Er öffnet also beispielsweise ordnungsgemäß nach Abgabe
des Öffnungsbefehls, schlägt aber dann wieder zurück und wird zurückgeprellt, so
daß ,das zweitcÖffnen zu einem falschen Zeitpunkt erfolgt. Dann entsteht unter Umständen
ein stabilerLichtbogen mit seinen bekannten schädlichen Nebenerscheinungen. Der
Wert der Schaltung im Nulldurchgang kann :durch ein derartiges Verhalten leicht
beeinträchtigt werden.Device for switching AC circuits in the current or voltage zero crossing
The safer it is to create an alternating current circuit in the current or voltage zero crossing
to switch, the less the load on the switching devices or with others
In other words, the less the construction costs for switching a given power,
On the other hand, however, the measures for switching in the zero crossing are not allowed
be so involved that the construction effort required for this is that of the actual switching device
saved construction work cancels again. With a well-known one, because of its simplicity
and operational safety particularly important device for switching AC circuits
When the current or voltage crosses zero, the switching pulse takes the form of a current surge
to the relay that switches the circuit via the secondary winding of an im to be switched
Electric circuit lying transformer, whose iron already at low current values
is so saturated that in its secondary winding only in the vicinity of the current
or voltage zero crossing creates a current surge. The particularly valuable thing about this
Facility can be seen in the fact that the circuit is independent of the size of the
The amplitude is that it is effective in the same way with a small and with a large load
is. Very precise oscillographic investigations of the switching processes in such a system
Have set up now
shown that under certain conditions
but a stable arc can occur, namely when the circuit is in the
opened at the wrong time. That is not a consequence of the circuit as such,
but is based on certain difficult to avoid mechanical properties of the in
Question coming relay. In the case of very fast switching movements, it can happen that
that the relay armature bounces. For example, it opens properly after submission
of the opening command, but then strikes back and is bounced back, like this
that the second opening takes place at the wrong time. Then it may arise
a stable arc with its known harmful side effects. Of the
Value of the circuit in the zero crossing can: Easily through such behavior
be affected.
Eine wirksame Abhilfe hiergegen wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt,
@daß das Schaltrelais mit :einer zusätzlichen Wicklung versehen ist, die bei Vorhandensein
eines Stroms im abzuschaltenden Kreis im Schließsinn auf den Relaisanker einwirkt.
Wenn hierdurch auch nicht das Prellen ,des Relaiskontaktes aufgehoben wird, das
ja seine Ursache nicht in elektrischen, sondern in mechanischen Erscheinungen hat,
so wird dafür doch dieEntstehung des stabilenLichtbogens mitSicherheit verhindert,
denn infolge der Wirkung der zusätzlichen Wicklung bleibt der Relaisanker, wenn
.er nach dem Öffnen wieder geschlossen werden sollte, in der Schließstellung stehen
und wird erst geöffnet, wenn im Spannungs- - oder Stromnulldurchgang erneut ein
ordnungsgemäßer Schaltbefehl gegeben wird. Da erfahrungsgemäß das Prellen keine
Dauererscheinung, sondern ein mehr oder weniger seltener Störungsvorgang ist, so
kann. man annehmen, daß nach dem zweiten Öffnen der Stromkreis ordnungsgemäß unterbrochen
wird.An effective remedy for this is achieved according to the invention by
@ that the switching relay is provided with: an additional winding that, if present
of a current in the circuit to be switched off acts on the relay armature in the closing direction.
If this does not remove the bouncing of the relay contact, the
yes it has its cause not in electrical, but in mechanical phenomena,
so the formation of the stable arc is prevented with certainty,
because due to the effect of the additional winding, the relay armature remains if
.it should be closed again after opening, are in the closed position
and is only opened if on again in the voltage or current zero crossing
proper switching command is given. Experience has shown that there is no bouncing
It is a permanent phenomenon, but a more or less rare disruption process, so
can. one can assume that after the second opening the circuit is properly interrupted
will.
Die Erfindung sei an Hand der Figuren erläutert, von denen Fig. i
die Schaltung, Fig. 2 die Stromkurve der in Frage kommenden Kreise zeigt.The invention will be explained with reference to the figures, of which Fig. I
the circuit, Fig. 2 shows the current curve of the circuits in question.
Das Relais R besitzt die ;beiden Wicklungen W1 und W2 und die Einschaltwicklung
E, die bei=de auf den Relaisanker A einwirken. Die Wicklung W2 dient zur Sicherstellung
der Schaltung im Nulldurchgang. Sie ist über die Sekundärwicklung des Sättigungstransformators
T an den Hauptstromkreis angeschlossen. G2 ist ein Gleichrichter zur Erzeugung eines
pulsierenden Gleichstroms. Soll bei geschlossenem Kontakt A der Wechselstromkreis
abgeschaltet werden, so wird .der »Aus«-Druckknopf gedrückt. Dann entsteht in der
Wicklung W2 in der Nähe des Stromnulldurchgangs eine sehr- scharfe Stromspitze i2
entsprechend Fig. 2, die zum Öffnen des Ankers A führt. Außerdem ist das Relais
gemäß der Erfindung mit einer zusätzlichen Wicklung W1 versehen, die über den Widerstand
W und den Gleichrichter G1 am zu schaltenden Stromkreis liegt. Der Strom in der
Wicklung W1 hat ,den mit il in Fig. 2 dargestellten Verlauf. Wenn jetzt infolge.
Prelleis des Relaiskontaktes nach dem vorangegangenen Öffnen der Arbeitsstromkreis
wieder geschlossen wird, so übt die Wicklung W1 auf den Relaisanker eine im Schließsinne
wirkende Kraft aus. Der Relaisanker kann also jetzt nicht zu einem beliebigen Zeitpunkt
wieder geöffnet werden, sondern :das Relais bleibt so lange geschlossen, bis eine
erneute Stromzacke i2 ein Ausschaltkommando, und zwar jetzt im Stromnulldurchgang,
gibt. Damit wird aber die schädliehe Wirkung des Prelleis, die sich beim Öffnen
des Stromkreises in einem falschen Zeitpunkt ergeben würde, beseitigt.The relay R has the two windings W1 and W2 and the switch-on winding
E, both of which act on relay armature A. The winding W2 is used for security
the circuit in the zero crossing. It is across the secondary winding of the saturation transformer
T connected to the main circuit. G2 is a rectifier for generating a
pulsating direct current. If contact A is closed, the alternating current circuit
are switched off, the »Off« button is pressed. Then arises in the
Winding W2 near the current zero crossing a very sharp current peak i2
corresponding to FIG. 2, which leads to the armature A opening. Also, the relay is
provided according to the invention with an additional winding W1, which over the resistor
W and the rectifier G1 is connected to the circuit to be switched. The current in the
Winding W1 has the course shown with il in FIG. If now as a result.
Prelleis of the relay contact after the previous opening of the working circuit
is closed again, the winding W1 exercises a closing direction on the relay armature
acting force. The relay armature can therefore not now at any point in time
be opened again, but: the relay remains closed until a
Renewed current spike i2 a switch-off command, now in the current zero crossing,
gives. But this reduces the damaging effect of the Prelleis, which occurs when it is opened
of the circuit would result at the wrong time, eliminated.