DE1810707A1

DE1810707A1 - Einrichtung zur Schalterstellungsanzeige in elektrischen Schaltanlagen

Info

Publication number: DE1810707A1
Application number: DE19681810707
Authority: DE
Inventors: Robert Schilling
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1968-03-26
Filing date: 1968-11-25
Publication date: 1970-02-19
Also published as: CH480752A; NL6904461A; FR2004735A1; NL157466B; DE1810707B2; DE1810707C3; GB1254788A; BE730378A

Description

Tz/bö

Aktiengesellschaft Brown, Boverl & CIe., Baden (Schweiz)

Einrichtung zur Schalterstellungsanzeige in elektrischen

Schaltanlagen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Schalterstellungsanzeige in elektrischen Schaltanlagen mittels Hilfeschaltern, welche durch Hauptschalter mechanisch betätigt werden.

Die Rückmeldung der Schalterstellung von Leistungsschaltern und Trennern (Hauptschaltern) in elektrischen AnIagen wird mit Hilfe von Hilfsschaltern durchgeführt, welche mechaßisqh mit den Hauptschaltern verbunden sind. Hierzu verwendet man meist Umschalter, welche verschiedene Signale je nach der Stellung des Hauptschalters abgeben. Man kann diese Signale unmittelbar ohne Zwischenschaltung von Relais betätigen lassen. Dies geht aber nur, wenn in der Schaltanlage und in der Ueberwachungssteile die gleiche

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Spannung verwendet wird. In der Regel benutzt man aber heute in den kleinen Warten niedrigere Spannungen als in der Schaltanlage selbst. Dies erfordert bei den bekannten Ausführungen die Zwischenschaltung von Relais, welche dann, von der höheren Spannung in der Schaltanlage betätigt werden und einen Stromkreis schliessen, welcher niedrigere Spannungen besitzt. Solche Relais besitzen bewegte Teile, welche sich mit der Zeit abnutzen können oder verschmutzt werden, so dass eine sichere Kontaktgabe, insbesondere bei mangelhafter Pflege der Schaltanlage nicht mehr gewährleistet ist. Die Verwendung zweier verschiedener Stromquellen für Schaltanlagen und Ueberwachungsstellen 1st aufwendig und nur bei grösseren Anlagen vertretbar.

Insbesondere bei Schutzeinrichtungen ist die Kenntnis der Schalterstellung wichtig, wenn die Wirkungsweise des Schutzes vom Schaltzustand der Jeweiligen Zuleitungen und Abgänge abhängt. Insbesondere beim Sammelschienenschutz ist dies von Bedeutung. Wenn mehrere Sammelschienen vorhanden sind, an welche die Zuleitungen und Abzweige beliebig angeschaltet werden können, dürfen nur diejenigen Leitungen gemeinsam auf den Schutz wirken, welche an derselben Sammelschiene hängen. Hierzu ist eine zuverlässige Schalterstellungsanzeige erforderlich, die selbsttätig beim Umschalten der Zuleitungen oder Abzweige eine Umschaltung auf den zu den verschiedenen Sammelschienen

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gehörenden Schutzeinrichtung bewirken.

Zugleich ist es insbesondere bei Schutzeinrichtungen erforderlich, die Einrichtung zur Schalterstellungsanzeige zu überwachen. Hierzu sind zusätzliche MaBenahmen erforderlich« die bisher aus weiteren Relaiskreisen bestanden haben und anzeigen, ob der Stromkreis unterbrochen oder die Schalter nicht richtig arbeiten.

Zur Vermeidung zusätzlicher beweglicher Teile und verschiedener Hilfsspannungsquellen wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass Hilfstransformatoren vorgesehen sind, deren Primärwicklung aus einer Wechselstromquelle gespeist und denen Widerstände in Reihe geschaltet sind, an welche Signaleinrlchtungen angeschlossen werden und deren Sekundärwicklungen parallel zu den Hilfsschaltern geschaltet sind.

Hierbei ergibt sich der weitere Vorteil, dass in der Schaltanlage Überhaupt keine Hilfsspannungsquelle vorhanden zu sein braucht, und dass mit .einfachen Mitteln, wie noch gezeigt wird, eine Ueberwachungseinrichtung mit der Anzeige verbunden werden kann.

In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Zunächst seien die Teile besprochen, die zur Anzeige gehören und die Teile der Ueberwachungseinrichtung noch ausseracht gelassen. Der Hauptschalter 1, der ein Leistungs-

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schalter oder Trenner sein kann, besitzt den Hilfsschalter 2. Dieser schliesst seinen Kontakt, wenn auch der Hauptschalter den Kontakt schliesst und öffnet ihn ebenso wie der Hauptschalter. Er ist parallel zur Wicklung 32 des Hilfstransformators 3 geschaltet. Die Primärwicklung 31 dieses Transformators 3 wird aus dem Wechselstromnetz 4 gespeist. An sie sind die Widerstände 5 und. 6 angeschlossen. Zwischen diesen ist der Ausgang der Einrichtung vorgesehen, der ein Signal irgendwelcher Art an den nicht gezeichneten Schutz oder die Meldeeinrichtung weitergibt.

Die Wirkungsweise ist nun allgemein folgende: Ist der Hauptschalter und damit auch der Hilfsschalter offen, so besitzt der Hilfstransformator 3 eine hohe Impedanz. Der Spannungsabfall des Wechselstromkreises (Hilfstransformators 3, Widerstände 5 und 6) liegt praktisch am Hilfetrans· formator und nicht an den Widerständen. Daher entsteht auch kein Signal. Ist aber der Hauptschalter 1 und damit der Hilfsechalter 2 geschlossen, so 1st die Wicklung 32 kurzgeschlossen. Der HiIfstransformator 3 hat dann, eine geringe Impedanz und der ganze Spannungsabfall liegt praktisch an den Widerständen 5 und 6, so dass am Ausgang ein Signal erscheint.

Will man nun, was die Regel 1st, kein Wechselstromsignal, sondern ein Gleichspannungssignal haben, so schaltet man die Gleichrichteranordnung 7 zwischen die Hilfstransformatoren und die Widerstände. Diese Gleichrichteranordnung kann bei-

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spielsweise eine Graetz-Schaltung sein. Die Wirkungsweise ist dann die gleiche, nur erscheint als Signal jeweils eine Gleichspannung*

Zur genaueren Einstellung der an den Widerständen entstehenden verschiedenen Spannungen kann man noch das Widerstandskondensatorglied 8 vorsehen, das in offenem Zustand des Hilfsscharters 2 einen geringen Strom durchlässt. Die Wider- μ stände 5 und 6 können auch spannungsabhängig gemacht werden, so dass die Wirkung noch verstärkt wird. Sie müssen also so ausgelegt sein, dass der Widerstandswert mit wachsender Spannung zunimmt. Der Kondensator 9 dient zur Ableitung von durch die Gleichrichtung entstehenden Oberwellen.

Man kann nun diese Einrichtung leicht durch eine Überwachungseinrichtung ergänzen, wobei der Hilfstransformator eine dritte Wicklung 33 erhält undzweifach ausgeführt wird. j Es wird ein weiterer Hilfsschalter 10 vorgesehen, der seinen Kontakt schliesst, wenn der Hauptschalter aus und seinen Kontakt öffnet, wenn der Hauptschalter eingeschaltet ist. Der zweite Hilfstransformator 11 besitzt ebenfalls eine Primärwicklung 111 und zwei Sekundärwicklungen 112 und 113. Die Wicklung 112 ist ebenso geschaltet wie die Wicklung 32, sie wird durch den Hilfsschalter 10 kurzgeschlossen oder geöffnet.

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Dementsprechend besitzt die Primärwicklung ill eine hohe oder niedrige Impedanz. Die Primärwicklung 111 ist aber nicht mit einer Signalisierungseihrichtung, sondern über den Widerstand 12 mit dem anderen Pol der Wechselspannung verbunden. Je nach der Schalterstellung des Hilfsschalters 10 liegt dann der Hauptanteil des Spannungsabfalls entweder an dem Widerstand 12 oder an der Primärwicklung 111.

Nun ist noch eine zweite Sekundärwicklung 33 und 113 bei beiden Hilfstransforraatoren vorgesehen. Diese sind- entgegengesetzt hintereinander geschaltet und Über eine weitere Gleichrichter anordnung 13 mit den Widerständen 15 und I¹I verbunden, an denen wiederum ein Signal abgenommen werden kann. Der Kondensator 16 dient wieder der Verringerung der Oberwelligkeit.

Die Wirkungsweise dieser überwachungseinrichtung ist nun folgende: Solange die Einrichtung in Ordnung ist, soll ein Signal an den Widerständen l¹» und 15 abgegeben werden, ist aber ein Fehler vorhanden, so muss das Signal verschwinden. Dies WLrd auf folgende Weise erreicht: Ist der Hilfsschalter 2 ausgeschaltet, so liegt an der Primärwicklung eine hohe ■ Spannung und damit erhält auch die Wicklung 33 eine hohe Spannung. Diese Spannung wird an die Widerstände 14 und 15 über die Gleichrichteranordnung 13 weitergegeben. Es ist also

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ein Signal vorhanden. Die Primärwicklung 111 hat aber nur eine sehr kleine Spannung, da sie über den Hilfsschalter 111 kurzgeschlossen ist. In der Wicklung 113 entsteht also keine Spannung. Der Hauptteil der Spannung liegt am Widerstand 12.

Umgekehrt, wenn der Hilfsschalter .2 eingeschaltet ist, so ist zugleich der Hilfsschalter 10 ausgeschaltet. Dann liegt keine Spannung an der Wicklung 31 und damit auch nicht an der J Wicklung 33* Dafür liegt aber Spannung an der Primärwicklung 111 und damit auch an der Sekundärwicklung 113. Dadurch verschwindet wohl die Spannung am Widerstand 12, die Spannung an der Wicklung 113 speist aber dieWiderstände Ik und 15, sodass auch in diesem Falle ein Signal abgegeben wird.

Sind aber nun durch einen Fehler In den Hilfssehaltern beide Schalter 2 und 10 geschlossen, so bricht die Spannung an beiden Transformatoren zusammen. Dann können auch die Sekundär- J wicklungen 33 und 113 keine Spannung erhalten und das Signal an den Widerständen 14 und 15 verschwindet. Dies bedeutet dann, dass ein Fehler in der Anlage 1st. Sind umgekehrt beide Hilfsschalter durch einen Fehler ausgeschaltet, odenbind die Leitungen unterbrochen - was die gleiche Wirkung hat -so liegen an beiden Primärwicklungen Spannungen. Hierdurch wird auch an beiden Sekundärwicklungen 33 und 113 eine Span-

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nung erzeugt. Wegen der entgegengesetzten Hintereinanderschaltung der beiden Wicklungen heben sich diese Spannungen aber auf und es verschwindet am Ausgang der Widerstände I¹J und 15 ebenfalls das Signal·..

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Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtungzur Schalterstellungsanzeige in elektrischen Schaltanlagen mittels Hilfsschaltern, welche durch Hauptschalter mechanisch betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass Hilfstransformatoren vorgesehen sind, deren Primärwicklung aus einer Wechselstromquelle gespeist und denen Widerstände in Reihe geschaltet sind, an welchen Signaleinrichtungen angeschlossen werden, und deren Sekundärwicklungen parallel zu den Hilfsschaltern geschaltet sind.

2. Einrichtung zur Schalterstellungsanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signaleinrichtungen aus einer Wechselspannung über Gleichrichter gespeist werden.

3. Einrichtung zur Schalterstellungsanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Sekundärwicklung des Hilfstransformators ein Widerstandskondensatorglied liegt.

Ί. Einrichtung zur Schalterstellungsanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand ein spannungsabhängiger Widerstand ist.

5. Einrichtung zur Schalterstellungsanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Hauptschalter zwei Hilfs-

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schalter zugeordnet sind, von denen der einedie gleiche Stellung, der andere die entgegengesetzte Stellung wie der Hauptschalter hat, dass zwei Hilfstransformatoren mit je einer Primärwicklung und je zwei Sekundärwicklungen vorge-. sehen sind, von denen je die eine Sekundärwicklung den Hilfsschaltern parallel und die anderen der beiden Transformatoren hintereinander geschaltet sind und über eine Gleichrichteranordnung mit weiteren Widerständen in Reihe liegen, an die ebenfallseine Signaleinrichtung angeschlossen ist.

Aktiengesellschaft ■BROWN', BOVERI & CIE,

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