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Schutzschaltung gegen Rückstrom für von mehreren Punkten aus gespeiste
Netze Wechselstromnetze mit niedriger Spannung werden gewöhnlich an mehreren Punkten
über Transformatoren gespeist, deren Primärwicklungen an Speiseleitungen angeschlossen
sind, die von einer oder mehreren Stromquellen aus gespeist werden. Bei derartigen
Anordnungen ist es wünschenswert, jeden Transformator vom Netz abschalten zu können,
wenn seine Speiseleitung von ihrer Stromquelle getrennt wird, und ihn selbsttätig
an das Netz anzuschließen, sobald seine Speiseleitung wieder unter Strom steht.
Zur Durchführung dieser Schaltungen sind bereits eine Reihe von Anordnungen bekannt
geworden, bei denen der Transformator beim Auftreten von Rückstrom vom Netz getrennt
wird und wieder mit ihm verbunden wird, sobald die mit der Primärwicklung des Transformators
verbundene Speiseleitung wieder unter Strom steht.
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Wenn nun bei derartigen Schutzanordnungen mehrere Transformatoren
parallel an dieselbe Speiseleitung geschaltet sind, können Schwierigkeiten durch
das sogenannte Pumpen der zwischen Transformator und Netz liegenden Schalter auftreten.
Dieses Pumpen ist darauf zurückzuführen. daß einer der Schalter öffnet, ehe die
Schalter der anderen Transformatoren öffnen können, so daß der mit dein zuerst öffnenden
Schalter verbundene Transformator noch von den benachbarten Transformatoren her
erregt wird und infolgedessen seinen Schalter unter Umständen sofort wieder schließt.
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Um diesen Übelstand zu vermeiden, sind gemäß der Erfindung an jedem
der Stromrichtungsrelais, welche beim Auftreten von Rückstrom die die Speisestromquelle
mit dem Netz verbindenden Schalter auslösen, besondere Schalteinrichtungen vorgesehen,
welche ein Wiedereinschalten eines ausgelösten Netzschalters erst zulassen, nachdem
alle übrigen Netzschalter ausgelöst haben.
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An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
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i ist ein Niederspannungswechselstromnetz, welches von einer Stromquelle
:2 aus über Leitungen 3 gespeist wird, von denen der Deutlichkeit halber nur eine
gezeichnet ist. Zur Stromübertragung von den Speiseleitungen 3 auf das Netz i sind
eine Reihe von Transformatoren d. vorgesehen. Die Primärwicklungen dieser Transformatoren
sind ständig mit den Speiseleitungen 3 verbunden, während ihre Sekundärwicklungen
über einen Schalter 5 an das Netz i angeschlossen werden können. Die Speiseleitungen
3 sind mit der Stromquelle 2 über Schalter 6 verbunden. Wie in der Zeichnung dargestellt
ist, sind die Schalter 5 und 6 mit Verriegelungseinrichtungen ausgerüstet; ihre
Einschaltspulen sind mit 7 bzw. 8 und
ihre Ausschaltspulen mit 9
bzw. i9 bezeichnet.
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Um das öffnen und Schließen der Schalter 5 zu überwachen, ist jedem
Schalter ein Stromrichtungsrelais i i zugeordnet, welches die Stromkreise der Einschaltspule
7 und der Ausschaltspule 9 steuert. Diese Relais i i, welche von an sich bekannter
Bauart sein können, sind so in die Sekundärstromkreise der Transformatoren q. eingeschaltet,
daß sie in Abhängigkeit von dem Energiefluß zwischen Netz und Transformator erregt
werden. Jedes Relais besitzt zwei Kontaktpaare 12 und 13 und ist bestrebt, seine
Kontakte 12 geschlossen zu halten, wenn der Leistungsübergang von dem Netz i zu
dein zugehörigen Transformator q. unter einen vorbestimmten Betrag sinkt und ferner
wenn der Leistungsübergang von dem Transformator q. zu dem Netz i einen bestimmten
Betrag übersteigt. Seine Kontakte 13 schließt jedes Relais i i nur dann, wenn ein
vorbestimmter Leistungsbetrag von dem Netz i zu seinem Transformator q. fließt.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Abmessung der
Relaisspulen so gewählt, daß die Größe des Rückstromes, welcher erforderlich ist,
um ein Relais i i zu veranlassen, seine Kontakte 12 « zu öffnen und seine Kontakte
13 zu schließen, größer ist als der magnetisierende Strom seines Transformators,
so daß das öffnen eines in den Speiseleitungen 3 liegenden Schalters 6 keinen-,
genügenden Rückstrom verursacht, um ein Schließen der Kontakte 13 herbeizuführen.
Anders ist es jedoch bei einem Fehler in einer der Speiseleitungen. In diesem Falle
fließt ein so starker Rückstrom, daß das betreffende Relais i i seine Kontakte 13
schließt.
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Um nun zu erreichen, daß von dem Netz i zu den Transformatoren d.
ein zum Ansprechen der Relais i i ausreichender Rückstrom fließt, ist eine Drosselspule
15 vorgesehen, welche an die zugehörige Speiseleitung 3 über einen Schalter 16 angeschlossen
ist. Dieser Schalter, welcher mit einer Verriegelungsvorrichtung ausgerüstet ist,
besitzt eine Einschaltspule 17 und eine Ausschaltspule 18.
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Die Kontakte 12 jedes Richtungsrelais i i liegen in dem Stromkreis
der Einschaltspule 7 des dem Relais zugeordneten Schalters 5. Die Spule 7 ist an
die Sekundärwicklung des Transformators q. angeschlossen, und ihr Stromkreis enthält
außer den Kontakten r --
Kontakte 2o, welche bei offenem Schalter 5 geschlossen
sind. Wenn also der Schalter 5 offen, der Transformator q. erregt ist und die Kontakte
12 des zugeordneten Relais i i geschlossen sind, ist auch der Stromkreis der Haltespule
7 geschlossen. Jedes Relais i i ist mit einer Haltespule 21 ausgerüstet, welche
in Reihe mit den Kontakten 12 liegt und diese geschlossen hält, solange der Stromkreis
über die Kontakte nicht unterbrochen ist.
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Die Kontakte 13 jedes Relais ii liegen in dem Stromkreis der Auslösespule
9 des zugeordneten Schalters 5. Dieser Stromkreis enthält ferner Hilfskontakte 22,
welche an dem Schalter 5 angeordnet sind, so daß bei geschlossenen Kontakten 13
und eingeschaltetem Schalter 5 der Stromkreis der Auslösespule 9 geschlossen ist.
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Da nun bei einem Öffnen des Schalters 5 der von dem Netz zu dem dem
öffnenden Schalter 5 zugeordneten Transformator fließende Rückstrom aufhört, ist
das zugehörige Relais i i bestrebt, in seine Normalstellung zurückzukehren, in der
seine Kontakte 12 geschlossen sind. Wenn nun das Relais i i seine Kontakte 12 schließen
würde, bevor alle Schalter 5 geöffnet haben, würden sofort auch bei offenem Schalter
6 die Stromkreise der Spulen 7 derjenigen Schalter 5 geschlossen werden, bei denen
die Kontakte 12 des zugeordneten Relais i i geschlossen sind, und zwar würden die
Einschaltspulen von einem der parallel geschalteten Transformatoren erregt werden.
Um ein derartiges Pumpen der Schalter zu verhindern, ist an jedem Relais i i eine
Haltespule 23 angeordnet, welche bei geschlossenen Kontakten 13 direkt mit der Sekundärwicklung
des Transformators q. verbunden ist. Jede Haltespule ist so bemessen, daß sie die
von ihr gesteuerten Kontakte 23 so lange geschlossen hält, wie die Sekundärspannung
des Transformators einen vorbestimmten Wert überschreitet.
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Um das Öffnen und Schließen der Schalter 6 und 16 zu überwachen, sind
Druckknopfschalter 25 und 26 vorgesehen, welche beim i Schließen die Einschaltspulen
8 und 17 der Schalter 6 und 16 mit einer Stromquelle 27 verbinden. Außerdem sind
noch Druckknopfschalter 28 und 29 vorgesehen, durch welche die Ausschaltspulen io
und 18 an die Stromquelle 27 angeschlossen werden können. Die Spulen io und 18 können
mit der Stromquelle 27 auch durch Überstromrelais 3o verbunden werden, welche bei
einem unzulässig hohen Strom in den Speiseleitungen 3 ansprechen.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Wenn die Verbindung
zwischen der Stromquelle 2 und dem Netz i über die Speiseleitungen 3 geschlossen
werden soll, wird zunächst der Druckknopfschalter 25 eingeschaltet. Hierdurch wird
die Einschaltspule 8 erregt, und der Schalter 6 schließt. Durch das Schließen des
Schalters 6 werden die Speiseleitungen 3 mit der Stromquelle 2 verbunden. Sobald
nun die Speiseleitungen 3 unter Spannung stehen, wird ein Stromkreis geschlossen,
welcher
die Spule 7 des Schalters 5 mit der Sekundärwicklung des Transformators 4 verbindet.
Dieser Stromkreis verläuft von der geerdeten Leitung des Transformators q. über
die Kontakte 12 des Relais i i, die Haltespule 21 des Relais i i, die Spule 7, die
Hilfskontakte 2o des Schalters 5 zurück zu der anderen Leitung des Transformators.
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Falls man nun die Speiseleitungen 3 von der Stromquelle 2 und dem
Netz i wieder trennen will, wird der Schalter 28 geschlossen, so daß die Ausschaltspule
io erregt wird und der Schalter 6 infolgedessen auslöst. Nach dem öffnen des Schalters
-6 wird der Schalter 26 geschlossen. Hierdurch wird die Spule 17 mit der Stromquelle
27 verbunden, so daß der Schalter 16 einschaltet und die Drosselspule 15 an die
Speiseleitungen 3 anschließt. Infolge der Wirkung der Drossel 15 fließt nunmehr
genügend Strom von dem Netz zu den Sekundärwicklungen jedes der parallel geschalteten
Transformatoren, so daß die mit diesen verbundenen Relais i i ihre Kontakte 12 öffnen
und ihre Kontakte 13 schließen. Infolgedessen wird der Stromkreis der Ausschaltspule
g von dem Transformator aus über die Kontakte 13 des Relais i i, Kontakte 22 des
Schalters 5 und zurück zum Transformator geschlossen. Außerdem wird durch Schließen
der Kontakte 13 die Haltespule 23 an die Sekundärwicklung des Transformators 4 gelegt.
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Solange nun noch einer der Schalter 5 geschlossen ist, werden sämtliche
Transformatoren .4 von dem Netz i erregt, so daß ihre Sekundärwicklungen normale
Spannungen führen. Erst nach öffnen des letzten Schalters 5 werden die Transformatoren
aberr egt. Nunmehr können die Spulen 23 der einzelnen Relais r r die Kontakte 13
nicht mehr geschlossen halten, so daß die Relais i i wieder ihre Kontakte 12 schließen.
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Das Schaltorgan der ganzen Anlage ist nunmehr in seine Bereitschaftsstellung
zurückgekehrt.