DE402010C - Einrichtung zur selbsttaetigen Betaetigung eines zwischen einer Stromquelle und einem Belastungsstromkreis liegenden Schalters - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, welche verhindern soll, daß zu stark belastete Stromkreise an eine Stromquelle angeschaltet werden können, welche aber andererseits die Verbindung des Netzes mit der Stromquelle automatisch herbeiführen soll, wenn nach einer Unterbrechung die Belastung wieder so weit gesunken ist, daß das Einschalten ohne Gefährdung vor sich gehen kann. Während man bisher zu diesem Zwecke zu dem Schalter, welcher die Verbindung zwischen Stromquelle und Netz herstellt, einen hochohmigen Widerstand parallel geschaltet hat, der einen, wenn auch verringerten Strom von der normalen Stromquelle zum Netz fließen ließ, wobei die Stärke dieses Stromes als Maß für die Belastung des Netzes benutzt wurde, soll bei dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine besondere Stromquelle verwendet werden, die nach dem Ausschalten der normalen Stromerzeuger einen vorzugsweise anders gearteten Strom in das Netz sendet, und dieses wiederum als Maß für die Netzbelastung benutzt werden soll. In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele dargestellt, bei welchen im normalen Betriebe eine Gleichstromquelle zur Speisung des Netzes benutzt werden soll, ' während beim Auftreten anormaler Verhältnisse im Netz der Meßstrom von einer Wechselstromquelle geliefert werden soll.

In der Abb. 1 ist eine Einrichtung dargestellt, bei welcher das Netz mit der Stromquelle derart verbunden ist, daß nach dem Abschalten des automatischen Schalters die Gleichstromspannung vollständig vom Netz fortgenommen ist. 'Beispielsweise ist angenommen, daß nur ein Generator auf das Netz ■ arbeitet. Bei den Anordnungen nach den ; Abb. 2 und 3 wird das Netz mit mehreren Generatoren gespeist, derart, daß nach dem Abschalten eines Generators noch weitere Generatoren eine Gleichstromspannung auf das Netz aufdrücken.

ι und 30 sind Generatoren, welche über die ; Schalter 3 bzw. 31 auf das Netz arbeiten kön- ₄ nen. Das Netz ist schematisch durch den ' Widerstand 2 angedeutet. Der Schalter 3 wird ! durch die Einschaltspule 4 betätigt, die im erregten Zustande den Schalter 3 einlegt, während im unerregten Zustande der Spule 4 der Schalter 3 automatisch, beispielsweise durch eine Feder, geöffnet wird. Die Spule 4 kann über die Kontakte 5 des Überstromrelais 6 und die Kontakte 27 des Wiedereinschaltrelais 15 an die Spannung des Generators 1 angeschlossen werden. Die Kontakte 5 sind normalerweise geschlossen. Die Kontakte 27 werden dagegen nur überbrückt, wenn von einer beliebigen Wechselstromquelle über den Transformator ι o, den ohmschen Widerstand 14, die Hilfskontakte 13 am Schalter 3 ein Wechselstrom durch das Netz fließt, dessen. Stärke einen bestimmten Wert nicht überschreitet. Nach dem Einschalten des Schalters 3 ist die Spule 4 ! über die Kontakte 5 des Überstromrelais 6 und die Hilfskontaikte 7 des Schalters 3 an die Spannung des Generators angeschlossen. Sobald die Belastung zu groß wird, spricht das ^: Relais 6 an, öffnet die Kontakte 5 und schaltet somit die Spule 4 und den Schalter 3 aus.

Das Wiedereinschaltrelais 15 ist ein Wattrelais beliebiger Konstruktion, dessen auf dem Eisenkern 17 aufgebrachte Stromwicklung 18 von dem durch den Transformator in das Netz geschickten Strom durchflossen wird und dessen auf dem Eisenkern 16 angebrachte Spannungswicklung 19 über den Widerstand 25 an den Mittelpunkt 23 der Sekundärwicklung des Transformators 10 und an den Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 14 und dem Netz angelegt ist. Der drehbare Anker 26 trägt den Kontakthebel 21, welcher sich gegen den einen festen Kontakt 29 anlegt, sobald das auf den Anker ausgeübte Drehmoment, eine bestimmte Richtung besitzt, und welches den Kontakt 27 schließt, sobald das Drehmoment umgekehrt ist. Die Umkehr des Drehmoments erfolgt in Abhängigkeit von der Netzbelastung. Die Wirkung des Relais erkennt man am besten aus dem in Abb. 4 dargestellten Vektordiagramm. In diesem Diagramm stellt OB flie Spannung zwischen den Klemmen 11 und 12 des Transformators 10, OA die Spannung zwischen den Punkten 11 und 23 und AB die Spannung zwischen den Punkten 23 und 12 dar. Die Spannung OB setzt sich zusammen aus einer Wirkkomponente, welche den ohmschen Spannungsabfall des aus dem Widerstand 14 und der Netzbelastung 2 bei offenem Schalter 3 bestehenden Stromkreises überwindet, und einer Blindkomponente, welche den induktiven Widerstand dieses Stromkreises überwindet. Nimmt man an, daß der

ohmsche Widerstand des Netzes 2 verschwindet, so wird dieWirkkomponentebeispielsweise durch OM¹ und die Blindkomponente durch M¹B dargestellt. In diesem Falle stellt, da der gesamte ohmsche Widerstand des Kreises in dem Widerstände 14 liegt, der Vektor OM¹ den Spannungsabfall längs dieses Widerstandes dar. Ferner ist die Spannungsdifferenz an den Klemmen derSpannungsspuileia. desWattrelais 15 durch den Vektor AM¹ dargestellt. Das auf den Anker 26 wirkende Drehmoment des Relais ist proportional dem Produkt aus OM¹, ^iM¹ und dem Kosinus des Winkels OM¹A. Der Wicklungssinn der Spulen 18 und

¹S 19 sei derart, daß im vorliegenden Falle, in welchem die beiden Vektoren einen spitzen Winkel miteinander bilden, das auf den Anker wirkende Drehmoment entgegengesetzt dem durch die Pfeile angegebenen Sinne gerichtet ist. Der Kontakthebel 21 wird daher gegen den Anschlag 29 gedrückt.

Wenn nunmehr der ohmsche Widerstand des Netzes 2 anwächst, so werden die Wirk- und Blindkomponente beispielsweise durch die Vektoren OM² und M²B dargestellt. Der Vektor OM- setzt sich zusammen aus dem \^rektor OC², welcher den ohmschen Spannungsabfall im Widerstände 14 darstellt, und dem Vektor C²M², welcher den ohmschen Spannungsabfall im Netz 2 darstellt. Die an den Klemmen der Spannungswicklung 19 herrschende Spannung wird nunmehr durch den Vektor A C² dargestellt. Dieser steht im angenommenen Falle senkrecht zu OM², so daß der Kosinus des Winkels OC²A = O wird. Da das Drehmoment diesem Kosinus proportional ist, so wird auch dieses verschwinden, so daß bei der Anordnung nach Abb. 1 die Feder 28 den Kontakthebel 21 weiterhin gegen den Anschlag 29 drückt. Es ist ersichtlich, daß ein Anwachsen des Netzwiderstandes das Drehmoment des Ankers 26 allmählich vermindert. Es ist ferner ersichtlich, daß die Dreiecke OM²B und OC²A ähnlich sind und infolgedessen das Verhältnis der im Widerstände 14 und im Netz auftretenden Spannungsabfälle OC- und C²M" gleich ist dem \"erhältnis der Spannungen OA und AB, d. h. das Drehmoment des Ankers 26 verschwindet, wenn der Widerstand des Netzes bis auf einen ganz bestimmten Wert angewachsen ist.

Wächst der Widerstand des Netzes noch weiter, so daß beispielsweise der Spannungsabfall im Widerstände 14 durch den Vektor | 0C^s und der ohmsche Spannungsabfall im ; Netz 2 durch den Vektor C³ M³ dargestellt ' wird und ferner der induktive Spannungsabfall in dem gesamten Stromkreis durch den \^rektor M³B, so erkennt man, daß die an den Klem- , men der Spannungsspule 19 herrschende Spannung AC³ mit dem Vektor OC³ einen stumpfen Winkel bildet, so daß jetzt die Richtung des Drehmoments umgekehrt wird und infolgedessen der Anker 26 im Sinne der Pfeile der Abb. ι bis 3 so lange bewegt wird, bis die Kontakte 27 geschlossen sind.

Es mag noch erwähnt werden! daß das Drehmoment, welches den Anker im Sinne der Pfeile in Bewegung setzt, mit wachsendem Netzwiderstand anwächst, d. h. die Zeit bis zum Schließen der Kontakte 27 bzw. bis zum Einschalten des Schalters 3 sinkt, je geringer die Belastung des Netzes ist. Zur Einstellung dieser Zeit kann man in bekannter Weise den Bremsmagneten 22 verstellen.

Unter Umständen kann es auch zweckmäßig sein, das Relais durch Veränderung der Größe des Widerstandes 25 so einzustellen, daß das Drehmoment, das auf den Anker 26 wirkt, nicht bei einem Phasenverschiebungswinkel von 90⁰, sondern bei einem größeren Winkel zwischen den Vektoren OC und AC umgekehrt wird.

Die in diesem Falle auftretenden Verhältnisse sind in der Abb. 5 dargestellt unter der Annahme, daß die Umkehr des Drehmoments erfolgt, wenn dieser Winkel 120⁰ beträgt.

Nimmt man zunächst an, daß der Leistungsfaktor des Wechselstromnetzes gleich 1 ist, so wird auch in diesem Falle das Relais ansprechen, wenn das Verhältnis zwischen dem Spannungsabfall im Netz und dem Spannungsabfall im Widerstand 14 gleich ist AB:0A. Wenn aber der Leistungsfaktor abweicht, also beispielsweise zwischen Strom- und Spannungsvektor des Netzes der Winkel Θ besteht, so ist das Verhältnis D^M^s:0D⁵ größer als das Verhältnis AB:A0. Wächst der Leitungsfaktor des Netzes noch weiter, beispielsweise bis auf Θ ¹ an, so wird das Verhältnis zwischen Spannungsabfall im Netz und Spannungsabfall im Widerstand 14 D⁶M": 0D^e noch größer. Daraus folgt, daß bei Speisung des Netzes durch Wechselstrom der ohmsche Spannungsabfall im Netz, bei welchem das Relais 15 anspricht, um so größer wird, je größer der Phasenversehiebungswinkel des Netzes ist. Diese Tatsachen sind deswegen von Vorteil, weil bekanntlich bei Kurzschlüssen der Phasenverschiebungswinkel des Netzes bei Speisung mit Wechselstrom steigt, je größer die Entfernung zwischen der Wechselstromquelle und der Kurzschlußstelle ist, und weil ferner insbesondere mit Rücksicht auf den bei Wechselstrom eintretenden Skineffekt der ohmsche Widerstand des mit Wechselstrom gespeisten Netzes im Kurzschlußfalle um so größer wird, je weiter die Kurzschlußstelle von der Wechselstromquelle entfernt ist, auch wenn der Widerstand bei Speisung mit Gleichstrom konstant bleibt.

Wenn also der Kurzschluß in der Nähe der

Wechselstromquelle auftritt, so wird der Widerstand des Netzes gegen Wechselstrom ungefähr gleich sein dem Widerstand gegen Gleichstrom. Wenn dagegen zwischen der Kurzschlußstelle und der Stromquelle eine besonders beträchtliche Entfernung liegt, so wird der Widerstand des Netzes gegen Wechselstrom erheblich größer sein als der Widerstand gegen Gleichstrom. Daraus folgt, daß der Netzwiderstand für die normale Gleichstromquelle, bei welchem der Schalter 3 eingeschaltet wird, wenn die Umkehr des Drehmoments im Relais 15 bei einem Phasenverschiebungswinkel von 90⁰ zwischen den beiden Relaisspulenströmen erfolgt, mit der Entfernung der Kurzschiußstelle von der Zentrale abnimmt. Wenn dagegen der Winkel, bei dem die Umkehr des Drehmoments im Relais 15 stattfindet, größer als 90⁰ ist, so läßt sich bei geeigneter Wahl dieses Winkels dieser Fehler kompensieren.

Die Wirkung der Einrichtung nach Abb. 1 ist folgende: Im normalen Betriebe wird der Schalter 3 geschlossen gehalten dadurch, daß die Spule4 über die Kontaktes, 7 an die Klemmen des Generators 1 angeschlossen ist. Da die Hilfskontakte 13 und 24 des Schalters 3 offen sind, so ist hierbei die Wechselstromquelle 10 vom Netz getrennt, die Spulen 18 und 19 des Relais 15 sind abgeschaltet, und die Feder 28 drückt den Kontakthebel 2 χ gegen den Anschlag 29.

Sobald das Netz überlastet wird oder ein Kurzschluß auftritt, öffnet das Relais 6 die Kontakte S, so daß die Spule 4 aberregt und der Schalter 3 geöffnet wird. Durch Schließen der Hilfskontakte 13 wird die Wechselstromquelle 10 mit dem Netz verbunden. Ein verhältnismäßig geringer Wechselstrom fließt durch die Sekundärwicklung des Transformators 10, den Widerstand 14, die Kontakte 13, das Netz 2 und die Stromwicklung 18. Gleichzeitig wird auch die Spannungsspule 19 über die nun ebenfalls geschlossenen Kontakte 24 erregt. Sobald der Widerstand des Netzes 2 ' einen bestimmten Wert überschritten bat, wird · das auf den Anker 26 ausgeübte Drehmoment umgekehrt, wie dies eben beschrieben ist. Dadurch werden die Kontakte 27 durch den Kontakthebel 21 geschlossen. Ferner wird die Spule 4 über die Kontakte 5 und 27 eingeschaltet und der Schalter 3 geschlossen. Da infolgedessen auch die Kontakte 7 geschlossen werden, hält sich der Schalter 3 über diese Kontakte · seligst, während die Stromquelle 10 abgeschaltet wird. '

Um zu verhindern, daß der Schalter 3 geöffnet bleibt, wenn die Last vollständig abgeschaltet wird, wenn also beispielsweise der Schalter 20 geöffnet wird, wird noch ein , außerordentlich hochohmiger Widerstand bei ; ' geöffnetem Schalter 3 über die Kontakte 8 zum Netz parallel geschaltet. Die Größe dieses Widerstandes ist so gewählt, daß das Relais 15 seinen Kontakt .schließt, wenn der Schalter 20 geöffnet ist, aber in keiner Weise die Wirkung , des Relais 15 beeinflußt, wenn bei geschlossenem Schalter 20 der Widerstand des Netzes 2 zu gering wird.

Um zu verhindern, daß bei der Einrichtung nach den Abb. 2 und 3 die Wechselstromquelle an das Netz angelegt wird, wenn gleichzeitig dem . Netz «ine Gleichstromspannung aufgedrückt wird, wenn also zwar der Schalter 3 geöffnet ist, das Netz aber bei geschlossenem Schalter 31 vom Generator 30 gespeist wird, ist zwischen dem Widerstände 14 und dem Kontakt 13 noch ein weiterer Kontakt 36 eingeschaltet. Dieser Kontakt wird durch den Stromwächter 32, der mit zwei Wicklungen 33 ' und 35 versehen ist, derart gesteuert, daß die Wechselstromquelle 10 mit dem Netz 2 nur dann verbunden ist, wenn sämtliche Gleichstrommaschinen abgeschaltet sind. Der Stromwächter 32 wird durch zwei Wicklungen 33 und 35 beeinflußt. Die Haltewicklung 33 besitzt einen verhältnismäßig hohen Widerstand und ist an die Klemmen des Netzes über die Kontakte 34 des Schalters 3 angelegt. Die Arbeitswicklung 35, die einen verhältnismäßig geringen Widerstand besitzt, liegt in Reihe mit dem Widerstand 14 oder einem Teil desselben an den Klemmen der Hilfsspannung 10. Bei der Anordnung nach Abb. 2 liegt zwischen dem Widerstände 14 und der Spule 35 noch der Widerstand 39. Die Reaktanz des die Spule 35 enthaltenden Stromkreises, welcher dauernd geschlossen ist, ist .so groß, daß der durch die Spule hindurchgehende Wechselstrom nicht ausreicht, um das Relais 32 zu betätigen oder es in seiner Arbeitsstellung zu halten, es sei denn, daß auch die Spule 33 erregt ist. Der Ohmsche Widerstand der Spule 35 dagegen ist so bemessen, daß ein durch die Spule fließender Gleichstrom von bestimmter Stärke ausreicht, um das Relais zu betätigen und die Wechselstromquelle vom Netz abzuschalten. Die Kontakte 36 können daher nur geöffnet werden, wenn entweder eine bestimmte Gleichstromspannung herrscht, die no einen bestimmten Gleichstrom durch die Spule schickt, oder wenn die Spulen 33 und 35 beide durch Wechselstrom erregt sind.

Auch bei geöffnetem Kontakt 36 ist der Stromkreis der Wechselstromquelle 10 über die n₅ Widerstände 14, 39 und die Spulen 35 und 18 geschlossen. Da der Widerstand dieses Stromkreises außerordentlich hoch ist, so müßte auch bei geöffnetem Kontakt 36 das Wattrelais 15 seinen Kontakt 27 schließen. Um dieses zu verhindern, wird in der Arbeitsstellung des Relais 32, in welcher der Kontakt 36 geöffnet ist, der

Kontakt 40 geschlossen, so daß der Widerstand 39 und die Spule35 über den Kontakt 40 und den Kontakt 44 des Relais 42 kurzgeschlossen sind. Hierdurch wird der Widerstand im Stromkreis der Wechselstromquelle 10 so verringert, daß das auf das Relais 15 ausgeübte Drehmoment den Hebel 21 gegen den Anschlag 29 drängt.

Es muß nun noch eine Einrichtung vorgesehen werden, um das Relais 15 auch durch Gleichstrom zu betätigen, so daß bei geschlossenem Schalter 31 der Schalter 3 betätigt werden kann, wenn die Belastung des Netzes dieses zuläßt. Zu diesem Zwecke ist das Relais 42 vorgesehen, welches über die Hilfskontakte 34 am geöffneten Schalter 3 an die Klemmen des Netzes 2 angeschlossen ist. Beim Ansprechen dieses Relais werden seine Kontakte 44 geöffnet und hierdurch der Kurzschluß über die Spule 35 und den Widerstand 39 aufgehoben und statt dessen über den Kontakt 40 der Widerstand 45 von solcher Größe zu diesen beiden Apparaten parallel geschaltet, daß das Wattrelais 15 seine Kontakte 27 schließen kann.

Um das Wattrelais bei geschlossenem Schalter 3 in seine Ruhestellung zurückzuführen, kann man statt der Feder 28 auch eine Anordnung verwenden, durch welche bei geschlossenem Schalter 3 der Widerstand 46 in Reihe mit dem Widerstand geschaltet wird, der bei offenem Schalter 3 kurzgeschlossen ist. Nimmt man an, daß im Moment des Einschalten« die Lastverhältnisse derart waren, wie sie in Abb. 4 durch die Vektoren OM³ und M³B dargestellt sind, so würden nach dem Schließen des Schalters 3, ein Einschalten des Widerstandes 46, die Verhältnisse durch die Vektoren 0Mⁱ und M*B dargestellt sein. Hierin würde bedeuten OC^ den Spannungsabfall längs des Widerstandes 14 und C^R den Spannungsabfall längs des Widerstandes 46 und EM⁴ den ohmschen Spannungsabfall im Netz.

Die Wirkungsweise der. Einrichtung nach Abb. 2 ist unter der Voraussetzung, daß die Schalter 3 und 31 geschlossen sind, folgende. Der Schalter 3 wird durch seine Einschaltwicklung 4 in der geschlossenen Stellung gehalten, da diese Wicklung über die Kontakte 5 und 7 an die Spannung der Maschine 1 angeschlossen ist. Da die Hilfskontakte 13, 34 und 47 aim Schalter 3 offen .sind, ist die Wechselstromquelle 10 vom Netz abgeschaltet, und die Spulen 33 des Relais 32 sowie die Spule des Relais 42 sind stromlos. Es fließt jedoch ein Wechselstrom von der Klemme 11 des Transformators 10 über die Widerstände 46, 14, 25 und die Spule 19 des Relais 15 zur Klemme 23 des Transformators zurück und ein weiterer Strom von der Klemme 11 über die Widerstände 46, 14, 39, die Spule 35 des , Relais 32 und die Stromspule 18 des Relais 15 zur Klemme 12 des Transformators. Da die [ Impedanz dieses letzten Stromkreises sehr ^J hoch ist, so ist die Spule 35 bei stromloser ⁶S Spule 33 nicht imstande, das Relais 32 zu betätigen. Ferner ist auch der Widerstand der Drosselspule 39 und der Spule 35 und der Stromspule 18 im Vergleich zu der Größe der

■ Widerstände 14 und 46 so gering, daß der Hebel 21 des Relais 15 gegen den Anschlag 29 gedrückt wird. Während des normalen Betriebes bleiben also sämtliche Teile der Anordnung in der durch die Zeichnung dargestellten Stellung. .

Sobald aber der von dem Generator 1 zu liefernde Strom zu groß wird, spricht das Überstromrelais wieder an und öffnet seine Kontakte 5 und somit den Stromkreis der Einschaltspule 4. Der Schalter 3 und somit auch die Hilfskontakte 7 werden geöffnet, dagegen die Hilfskontakte 13, 34 und 47 geschlossen. Hierdurch werden die Spulen 33 und 42 über die Hilfskontakte 34 an die Netzspannung angelegt. Gleichzeitig wird der Widerstand 46 über die Kontakte 47 kurzgeschlossen und die Wechselstromquelle 10 über die Kontakte 36 und 13 an das Netz angeschlossen.

Wenn die Überlastung oder der Kurzschluß des Netzes nicht nur den Schalter 3, sondern auch den Schalter 31 öffnet, so daß dem Netz keinerlei Gleichstromspannung aufgedrückt wird, soi werden die Spulen 33 und 42 wirkungslos sein. Das Relais bleibt also in der

■ gezeichneten Stellung stehen, und der Schalter 3 kann in der gleichen Weise wie bei der Einrichtung nach Abb. 1 durch das Wattrelais 15 geschlossen werden, wenn die Belastung des Netzes entsprechend gesunken ist.

Wenn dagegen die Überlastung oder der Kurzschluß des Netzes nicht ausreicht, um außer dem Schalter 3 die Schalter sämtlicher übrigen Maschinen zu öffnen, so wird an den Klemmen des Netzes 2 eine bestimmte Gleich-Stromspannung herrschen. Wenn diese einen bestimmten Wert überschreitet, so wird die Arbeitswicklung 35 des Relais 32, die über die Kontakte 13 und 36 und den Widerstand 39 an die Netzspannung angelegt ist, den Kontakt 36 öffnen und hierbei die Weehselstrom- ; quelle 10 vom Netz abschalten. Obwohl auch gleichzeitig die Spule 35 von der Netzspannung ! abgetrennt wird, so genügt im geöffneten Zu- : stände des Relais 32 die Haltewicklung 33, die über den Kontakt 34 von der Netzspannung erregt ist, um das Relais in seiner Offenstellung zu halten. Um zu verhindern, daß größere Stromstärken durch die Wechselstromapparate fließen, wenn die Gleichstromspannung plötz-Hch anwächst, ist es erwünscht, die Kontakte 36 so schnell als möglich zu öffnen. Diese

Wirkung wird dadurch unterstützt, daß die Wicklung 33 in demselben Sinne wie die Wicklung 35 wirkt.

Da durch das Öffnen der Kontakte 36 gleichzeitig die Kontakte 40 geschlossen werden, so ist der Stromkreis der Wechselstromquelle unter Umgehung der Spulen 35 und 39 über den Widerstand 14, die Kontakte 40, 44 und die Spule 18 des Relais 15 geschlossen. Der Widerstand dieses Stromkreises ist aber zu gering, als daß das Relais 15 die Kontakte 27 schließen kann. Erst wenn die Netzspannung um einen bestimmten Betrag gestiegen ist, wenn also die Belastung des Netzes unter einen bestimmten Wert gesunken ist, wird das Relais 42 ansprechen und die Kontakte 44 öffnen. Hierdurch wird in den Stromkreis der Wechselstromquelle der Widerstand 45 eingeschaltet, der groß genug ist, um das Relais 15 zu betätigen und die Kontakte 27 zu schließen. In diesem Augenblick ist die Einschaltspule 4 des Schalters 3 über die Kontakte 5 und 27 erregt, so daß der Schalter 3 geschlossen und die in der Zeichnung dargestellte Stellung der einzelnen Apparate wiederhergestellt wird.

Wenn das Relais 32 nicht anspricht, sei es, . weil die Gleichstramspannung nicht ausreicht, sei es aus irgendwelchen anderen Gründen, so daß sowohl die Wechselstromquelle als auch die Gleichstromquelle mit dem Netz verbunden sind, so wird in jedem Falle, wie sich heraus- , gestellt hat, der Hebel 21 des Relais 15 gegen den Anschlag 29 gedrückt, auch wenn der Widerstand des Netzes auf den Betrag gestiegen ist, der im allgemeinen für das Schließen des Schalters 3 ausreicht. Der Grund hierfür ist nicht ganz klar. Die Tatsache hängt vermut- 1 lieh mit Sättigungserscheinungen im Eisen des , Wattrelais zusammen. Dementsprechend kann der Schalter 3 erst geschlossen werden, wenn entweder die Kontakte 36 geöffnet sind oder wenn die Gleichstromnetzspannung bis auf einen geringfügigen Wert gesunken ist.

Die Anordnung nach Abb. 3 zeigt nur geringfügige Abänderungen gegenüber der Anordnung nach Abb. 2. Die Drosselspule 39 fällt bei dieser Anordnung fort. Die Arbeitswicklung 35 des Relais 32 ist über einen Kontakt 48 am Relais 32 an eine Anzapfung des Widerstandes 14 angelegt. Die Kontakte 48 sind geschlossen, wenn die Wechselstromquelle 10 über die Kontakte 36 am Netz liegt. Die Kontakte 48 werden dagegen geöffnet, wenn die Kontakte 36 offen sind, so daß gleichzeitig mit dem Netz auch die Spule 35 von der Wechselstromquelle abgetrennt wird. Dadurch wird erreicht, daß die Spule 18 des ι Wattrelais 15 stromlos ist, wenn das Netz von ' der Wechselstromquelle getrennt ist. Die Anzapfung am Widerstand 14 wird so gewählt, daß plötzliche Änderungen der Gleichstromspannung an den Netzklemmen keine Beschädigung der Spule 35 hervorrufen können.

Weiterhin ist die Schaltung auch derart abgeändert, daß die Spule des Relais 42 parallel zu den Kontakten des Schalters 3 und nicht mehr an die Netzklemmen angeschlossen ist. Dementsprechend wird der Widerstand 45 in Reihe mit dem Kontakt 44 des Relais 42 gelegt.

Im normalen Betrieb wird der Schalter 3 geschlossen gehalten. Es fließt deshalb ein Wechselstrom von der Klemme 11 des Transformators 10 über den Widerstand 46, einen Teil des Widerstandes 14, die Kontakte 48, die Spule 35 und -die Stromspule 18 des Relais 15 zur Klemme 12 des Transformators. Die Spannungsspule 19 des Relais ist zwischen der Klemme 23 am Transformator und dem dem Netz zugewandten Endpunkt des Widerstandes 14 angeschlossen. Die Widerstandsverhältnisse sind so gewählt, daß die Kontakte 27 offen sind.

Im übrigen unterscheidet sich die Wir-' kungsweise der Einrichtung nach Abb. 3 nur dann von derj enigen nach Abb. 2, wenn der Schalter 3 offen ist und an den Netzklemmen eine Gleichstramspannung herrscht, die einen bestimmten Wert überschreitet. In diesem Falle wird das Relais 32 zunächst die Wech-" sei stromquelle vom Netz abschalten, wie wir dies bereits bei der Einrichtung nach Abb. 2 auseinandergesetzt haben. Gleichzeitig werden sich die Kontakte 48 öffnen, und hierdurch · wird die Spule 35 von der Wechselstromquelle abgeschaltet. Infolgedessen ist auch die Spule 18 des Wattrelais 15 stromlos, so daß kein Drehmoment auf das Relais ausgeübt wird und die Kontakte 27 in ihrer Offenstellung verharren. Das Relais 32 schließt ferner die Kontakte 49, so daß die Spule des Relais 42 erregt und ■ somit die Kontakte 44 plötzlich geöffnet werden, um zu verhindern, daß durch das Schließen der Kontakte 40 am Relais 32 die Spule 18 des Relais 15 Strom erhält. Sobald die Netzspannung einen bestimmten Wert erreicht hat, also die Differenz zwischen der Spannung am Netz und der Spannung des Generators 1 unter einen bestimmten Wert gesunken ist, wenn also die Belastung des Netzes genügend abgenommen hat, ward das Relais 42 stromlos, schließt die Kontakte 44 und erregt hierdurch die Strornspule 18 über die Kontakte 47, den Widerstand 14, den Kontakt 40, den Widerstand 45 - und die Kontakte 44. Der AViderstand 45 ist so bemessen, daß in diesem Falle das Relais 15 die Kontakte 27 schließt μηά infolgedessen der Schalter 3 eingeschaltet wird.

Sobald der Schalter 3 geschlossen ist, schließt sich über die Kontakte 7 der Selbstspeisestromkreis der Erregerspule 4. Gleich-

zeitig wird durch öffnen der Kontake 13 und die Spule 33 aberregt und der Widerstand 46 in den Stromkreis der Wechselstromquelle eingeschaltet. Hierdurch kehrt das Relais 32 in seine Ruhestellung zurück, öffnet hierbei die Kontakte 40 und schließt die Kontakte 48, so daß das Relais 15 ebenfalls wieder in seine Ruhelage zurückkehrt. Durch das Schließen des Schalters 3 wird gleichzeitig die Spule des Relais 42 kurzgeschlossen, so daß die Kontakte 44 geschlossen bleiben; dies ist aber bedeutungslos, da die Kontakte 40 am Relais 32 offen sind.

Claims (7)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Einrichtung zur selbsttätigen Betätigung eines zwischen einer Stromquelle (Hauptstromquelle) und einem Belastungsstromkreis (Netz) liegenden Schalters, da- durch gekennzeichnet, daß ein Wattrelais, dessen Stromspule bei geöffnetem Hauptschalter über eine Hilfswechselstromquelle und gegebenenfalls über einen Vorschaltwiderstand am Netz liegt und dessen Spannungswicklung von der Spannung der Plilfsstromquelle erregt wird, derart mit der Einschaltspule des Hauptschalters verbunden und derart bemessen ist, daß bei bestimmten mit wachsendem Netzwiderstand abnehmenden Werten des von der Hilfsstromquelle erzeugten Stromes die Richtung des vom Wattrelais erzeugten Drehmoments umgekehrt und dadurch der Hauptschalter eingelegt wird.
2. 2. Einrichtung zur selbsttätigen Betätigung eines zwischen einer Gleichstromquelle und einem Netz liegenden Schalters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenverschiebungswinkel zwisehen dem Strom in der Stromwicklung und dem Strom der Spannungswicklung des Wattrelais um so viel größer als 90⁰ ist, daß der für das Einschalten maßgebende Netzwiderstand auch gegenüber dem von der Hauptstromquelle gelieferten Gleichstrom gleichen Wert hat, auch wenn der Netzwiderstand gegenüber dem von der Hilfsstromquelle zur Messung des Widerstandes benutzten Wechselstrom schwankt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Wechselstromquelle ein parallel zum Netz liegender Stromkreis von großem Widerstand angeschlossen ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, bei der die Hauptstromquelle aus mehreren Gleichstrommaschinen besteht, von denen jede durch einen Hauptschalter (3 bzw. 31) geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung zwischen Hilfsstromquelle und Netz ein Relaiskontakt (36) liegt, der eine Verbindung zwischen Hilfsstromquelle und Netz nur dann gestattet, wenn von der Hauptstromquelle keine oder nur eine unterhalb einer bestimmten Größe liegende Spannung dem Netz aufgedrückt wird.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das den Kontakt (36) steuernde Relais (32) eine im geöffneten Zustande des Hauptschalters (3) am Netz (2) liegende Haltewicklung und eine an der Hilfsstromquelle liegende Arbeitswicklung (35) besitzt, deren Abmessungen so gewählt sind, daß bei Erregung durch die Hauptstromquelle keine der beiden Spulen ausreicht, um das Relais zu betätigen und die Wechselstromquelle vom Netz abzuschalten, daß aber ein durch die Haltespule fließender Strom ausreicht, das Relais in seiner iVrbeitsstellung zu halten.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Arbeitsstellung des Relais (32), in der das Netz von der Hilfsstromquelle abgetrennt ist, ein Stromkreis an die Hilfsstromquelle angeschlossen wird, dessen Widerstand in Abhängigkeit von der durch die Hauptstromquelle an den Netzklemmen erzeugten Spannung oder dem von der Haup/tstromquelle durch das Netz fließenden Strom derart geändert wird, daß der automatische Schalter durch von der Hilfsstromquelle betätigte Einrichtungen eingeschaltet wird, sobald der Netzwiderstand den vorgeschriebenen Wert erreicht hat.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis der Hilfsstromquelle beispielsweise über die Arbeitswicklung (35) des Relais (32) dauernd geschlossen ist und in diesem Stromkreis ein Widerstand liegt, der bei geöffnetem Hauptschalter kurzgeschlossen, bei geschlossenem Hauptschalter dagegen eingeschaltet ist, und der so bemessen ist, daß nach dem Schließen des Hauptschalters das Wattrelais infolge Umkehrung seines Drehmoments in die Ruhelage zurückkehrt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.