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Einrichtung zur Fernsteuerung von Hochspannungs-Trennschaltern für
Elektrofilteranlagen Zusatz zum Patent 869045 Während früher zum Schutze gegen Überströme
in jeder Zuleitung zu einem Elektrofilter ein Hochspannungsautomat eingebaut wurde,
wird neuerdings an deren Stelle in verschiedenen Fällen, insbesondere dort, wo es
sich um Schwankungen unterliegende Elektrofilteranlagen handelt, die Hochspannungs-Erzeugungsmaschinemiteiner
Schützensteuerung ausgerüstet, die im Augenblick eines Überschlages niederspannungsseitig
den Hochspannungstransformator abschaltet und selbsttätig wieder einschaltet. Hat
dieser Vorgang nicht zur Behebung der Störungsursache genügt und tritt er infolgedessen
mehrmals hintereinander auf, so erfolgt nach einer einstellbaren Anzahl von Auslösungen
des Schützes die endgültige Abschaltung der Hochspannung. Bei Anlagen, bei denen
an eine Maschine mit Schützensteuerung mehrere Elektrofilter angeschlossen sind,
wurden bei Ausfall der Maschine auf Grund einer in nur einem Filter aufgetretenen
Störung auch alle übrigen von derselben Maschine gespeisten Filter außer Betrieb
gesetzt. Dies bedeutet eine Produktionsminderung und außerdem mit Rücksicht auf
das erforderliche Wiedereinschalten aller Filter eine Bedienungserschwerung. Des
weiteren ist es infolge Fehlens einer betriebssicheren Anzeigevorrichtung nicht
ohne weiteres möglich, bei Ansprechen der Schützensteuerung festzustellen, welches
von den von der
Maschine gespeisten Filtern gestört ist. Es gab
bisher keinen anderen Weg, als durch nadheinanderfolgendes Ausschalten jedes einzelnen
Filters nach dem gestörten Filter zu suchen.
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Die neue Einrichtung für den ferngesteuerten Hochspannungs-Trennschalter
verwendet die im Hauptpatent beschriebenen Einrichtungen, bei denen durch den Einknopfdruckschalter
13 in Verbindung mit den umlaufenden Kontakten 15 und Hilfsmotoren 12 die Trennschalter
i i durch Fernbetätigung aus- und eingeschaltet werden können.
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Die neue Einrichtung bewirkt, daß bei Auftreten einer Störung in einem
Elektrofilter, das zusammen mit anderen von einer gemeinsamen Maschine gespeist
wird, nur noch das gestörte Filter ausgeschaltet wird, nachdem auch bei mehrmaligem
selbsttätigem Aus.- und Wiedereinschalten des Trennschalters die Störungsursache
nicht behoben werden kann.
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Im Schaltschema der Zeichnung sind die für die Erfindung in Betracht
kommenden technischen Einzelheiten dargestellt, wobei die auch schon im Hauptpatent
aufgeführten Schaltorgane und -elemente hier mit den gleichen Bezugszeichen wie
im Hauptpatent versehen sind.
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In der Hochspannungs-Zuleitung zu jedem Elektrofilter liegt .ein Hochspannungs-Überstromrelais
51. Dieses Relais hat niederspannungsseitig einen Arbeitskontakt 52. In Reihe mit
dem Arbeitskontakt 52 ist das Relais 53 geschaltet, das einen Arbeitskontakt 54
mit Öffnungsverzögerung besitzt. In vielen Fällen wird es genügen, daß der Arbeitskontakt
54 dieses Relais den Stromkreis des Hilfsmotors 12 schließt, wodurch bei entsprechender
Einstellung der Öffnungsverzögerung der Motor 12 mit Hilfe des umlaufenden Kontaktes
15 den Trennschalter i i voll ausschaltet, wenn infolge eines kurzzeitigen Überstroms
Relais 51 anspricht.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal liegt in dem Stromkreis Arbeitskontakt
54 und Hilfsmotor 12 ein weiterer Schalter 2o, der durch Isoliergestänge immer in
dieselbe Schaltstellung gebracht wird wie der Trennschalter ii. Außerdem liegt parallel
zum Schalter 20 ein Kleinautomat 55 mit thermischer Überstromauslösung 59. Bei eingeschaltetem
Kleinautomat 55 fließt durch die Überstromauslösungsvorrichtung 59 ein Kurzschlußstrom,
dessen Größe durch den in Reihe hiermit geschalteten Regulierwiderstand 6o eingestellt
werden kann. Ein Ruhekontakt 63 des Kleinautomaten liegt im Stromkreis des akustischen
Signals 61. In dem Stromkreis liegt auch der Pol 67 des zweipoligen Ausschalters
66.
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DerEinknopfschalter 13 ist bei dieserAnordnung nur mit einem Arbeitskontakt
ausgerüstet. Dieser Arbeitskontakt ist in Reihe mit einem Arbeitskontakt 62 des
Kleinautomaten 55 sowie mit dem Motor 12 geschaltet. Außerdem liegt in diesem Stromkreis
noch ein Pol 65 des zweipoligen Ausschalters 66.
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Der motorgesteuerte Hochspannungs - Trennschalter i i ist mit einem
elektrisch von ihm isolierten einpoligen Umschalter i9 mechanisch so- verbunden,
daß sowohl in der vollen Ein- als auch in der vollen Aus-Stellung des Trennschalters
i i der Schalthebel des Umschalters einen Kontakt berührt, über den die Haltespule
des Hauptschützes auf der Niederspannungsseite des -Hodhspannu ngstransformators
unter Spannung gesetzt wird.
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Schließlich ist der Hochspannungs-Trennschalter i i mit einem weiteren,
elektrisch von ihm isolierten, einpoligen Umschalter 27 mechanisch verbunden, so
daß in der einen Stellung dieses Schalters Signallampe 28 und in der anderen
Signallampe 29 an Spannung gelegt wird.
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Beim Auftreten eines Überschlages im Elektrofilter und dadurch eines
Überstroms in der Zuleitung spricht das Hochspannungsrelais 51 sofort an. Hierbei
wird der Arbeitskontakt 52 geschlossen, so daß das Relais 53 vom Steuernetz Spannung
erhält. Das Ansprechen des Relais 53 bewirkt ein sofortiges Schließen -des Arbeitskontaktes
54 und somit die Ingangsetzung des Antriebsmotors 12 des Hochspannungs-Trennschalte.rs
i i. Die Folge davon ist, daß der Trennschalter i i sofort herausfällt. (Die Wirkungsweise
des Hochspannungs-Trennschalters mit Motorantrieb ist in dem Hauptpatent erläutert.)
Beim Herausfallen des Trennschalters i i entsteht durch den Unterbrechungskontakt
i9 eine kurze Unterbrechung im Stromkreis eines auf der Niederspannungsseite des
Hochspannungs-Transformators eingebauten Schützes. Dadurch wird eine Lichtbogenbildung
beim Ausschaltvorgang des Trennschalters i i verhindert.
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Durch das Schließen des Arbeitskontaktes 54 des Relais 53 wird gleichzeitig
die thermische Überstromäuslösung 59 des Automaten 55 über den Einstellwiderstand
6o an das Steuernetz angeschlossen, so daß eine Erwärmung stattfindet.
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Durch das Herausfallen des ' Hochspannungs-Trennschalters i i fällt
auch das Hochspannungsr elais 5 i wieder ab, und es öffnet sich dessen Arbeitskontakt
52. Dadurch fällt das Relais 53 ebenfalls ab, während sein Arbeitskontakt 54 erst
nach der eingestellten Verzögerungszeit öffnet. Während dieser Verzögerungszeit
ist der umlaufende Kontakt i5 des Antriebsmotors i2 über die Unterbrechungsstelle,
die in der Ausschaltstellung des Trennschalters i i liegt, weggelaufen, so daß der
Motor 12 in Gang bleibt und den Hochspannungs-Trennschalter i i wieder einschaltet.
Die Öffnungsverzögerungszeit des Kontaktes 54. am Relais 53 ist etwas größer als
die Zeit, in der der umlaufende Kontakt 15 des Antriebsmotors 12 eine halbe Umdrehung
macht.
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Ist die Störungsursache im Stromkreis des Elektrofilters nicht sogleich
behoben, so wiederholt sich, nachdem der Trennschalter i i wieder in die Einschaltstellung
gelangt ist, der gleiche, vorstehend beschriebene Vorgang, weil das Hochspannungsrelais
51 wieder anspricht. Im Verlaufe dieses Vorganges erhält die thermische Überstromauslösung59
des Automaten 55 zum zweiten Male Spannung. Tritt der erläuterte Vorgang mehrmals
nacheinander auf, so erreicht die thermische Überstromauslösung 59 des Automaten
55 einmal ihre Auslösewärme, so
daß der Hauptkontakt 56 des Automaten
55 abgeschaltet wird.
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Die Anzahl dieser sich wiederholenden Aus- und Einschaltungen kann
durch Veränderung des Ohmwertes des Regulierwiderstandes 6o geregelt werden, da
auf diese Weise der die Erwärmung der thermischen Überstromauslösung 59 bewirkende
Strom verändert wird. Durch das Öffnen des Hauptkontaktes 56 des Automaten 55 wird
die Öffnungsverzögerung des Kontaktes 54 im Relais 53 unwirksam, d. 1i. der umlaufende
Kontakt 15 des Steuermotors 12 wirkt sich aus und öffnet den Stromkreis des Steuermotors
12 in der Ausschaltstellung des Hochspannungs-Trennschalters i i. Der Hochspannungs-Trennschalter
i i bleibt also in der Ausschaltstellung. Für den Fall, daß die thermische Überstromauslösung
59 des Automaten 55 dann das Ausschalten des Hauptkontaktes 56 am Automaten 55 bewirkt,
wenn der umlaufende Kontakt 15 bereits die Ausschaltunterbrechung überbrückt hat
und somit der Trennschalter i i wieder in die Einschaltstellung läuft, wird durch
Schließen des Kontaktes 20 in der Einschaltstellung des Trennschalters i i der Motor
noch einmal an das Steuernetz angeschlossen. Der Trennschalter i i wird dadurch
abgeschaltet und bleibt in der Ausschaltstellung stehen.
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Beim Ausfall des Automaten 55 wird der Arbeitskontakt 62 geöffnet
und der Ruhekontakt 63 geschlossen. Das Schließen des Ruhekontaktes 63 veranlaßt
das Ansprechen des akustischen Signals 61. Durch das Offnen des Arbeitskontaktes
62 wird der Hochspannungs-Trennschalter i i verriegelt, da nunmehr der Einschaltstromkreis
des Motors 12, in dem der Druckknopfschalter 13 liegt, zwangläufig unterbrochen
ist. Der Motor kann also durch den Druckknopf 13 nicht mehr eingeschaltet, d. h.
das Filter kann nicht unter Hochspannung gesetzt werden. Die Abschaltung des akustischen
Signals erfolgt durch den Ausschalter 66, wobei dessen Schalthebel 67 den Stromkreis
des akustischen Signals unterbricht und der Schalthebel 65 den Einschaltstromkreis
des Steuermotors 12 zum zweiten Male unterbricht. Mit der zweiten Unterbrechung
des Einschaltstromkreises des Steuermotors 12 wird erreicht, daß vor Ingangsetzung
des Hochspannungs-Trennschalters i i durch Betätigung des Druckknopfschalters. 12
der Stromkreis des akustischen Signals wieder eingeschaltetwerdenmuß. Ein fehlerhaftesUnterlassen
des Einschaltens des Signalstromkreises ist somit ausgeschlossen, da andernfalls
der Trennschalter i i nicht eingeschaltet werden kann. Durch die jewei,lige mit
dem Trennschalter i i gekuppelte Stellung des einpoligen Umschalters 27 wird mit
Hilfe der Signallampen 28 und 29 die jeweilige Schalterstellung angezeigt.
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Die wesentlichen Vorteile der Schaltung sind: Sofortiges Abschalten
der Hochspannung beim Auftreten einer Störung im Elektrofilter und selbsttätiges
Wiedereinschalten.
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Endgültiges Abschalten des gestörten Filters nach einer einstellbaren
Anzahl von Aus- und Wiedereinschaltungen. Selbsttätige Verriegelung des Trennschalters
bei endgültigem Ausfall im Falle einer Dauerstörung.
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Zwangläufige Signalisierung an jeder beliebigen Stelle der Anlage
beim Vorliegen einer Störung. Zwangläufige Wiedereinschaltung des Stromkreises für
das akustische Signal durch Verriegelung des Motorstromkreises gegen den Signalstromkreis.
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Zwangläufige Unterbindung der Lichtbogenbildung am Hochspannungs-Trennschalter
i i durch kurzzeitige Unterbrechung des Transformator-Stromkreises.
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Zwangläufige Verhinderung des Einschaltzustandes des Hochspannungs-Trennschalters
bei einer Störung im Elektrofilter.
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Möglichkeit der Einstellung der Anzahl der Einschaltvorgänge und damit
Anpassung an den Betriebscharakter der Elektrofilteranlage.