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Schaltvorrichtung zur wahlweisen, unterbrechungslosen Umschaltung
eines Verbrauchers von einem auf einen zweiten Wechselstromerzeuger Die Erfindung
bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung zur wahlweisen, unterbrechungslosen Umschaltung
eines Verbrauchers von einem auf einen zweiten Wechselstromerzeuger mit einem willkürlich
betätigbaren Umschalter und einem Phasenvergleichsgerät, das über eins von zwei
Schaltschützen bei annähernd synchronem Betrieb beider Stromerzeuger den zweiten
Stromerzeuger auf das Verbrauchernetz schaltet, bevor das andere Schaltschütz den
ersten Stromerzeuger selbsttätig abtrennt.
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Bei einem bekannten Doppelaggregat muß der Umschalter beim Betriebsübergang
vom einen zum anderen Aggregat in dem Augenblick betätigt werden, in dem die beiden
Stromerzeuger in ihrer Phase übereinstimmen, um einen Kurzschluß zu vermeiden. Die
Anzeige dieser übereinstimmung kann in bekannter Weise durch Phasenlampen oder Spannungsmesser
erfolgen. Dies ist jedoch insofern nachteilig, als das störungsfreie Umschalten
von der Aufmerksamkeit und der Geschicklichkeit des Schaltenden abhängt. Andere
bekannte Schaltvorrichtungen betreffen lediglich selbsttätige Parallelschaltvorrichtungen
zum Zusammenschalten zweier Wechselstromkreise, nicht aber eine Vorrichtung zum
unterbrechungslosen Umschalten des Verbrauchernetzes von einem Wechselstromerzeuger
auf einen anderen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln bei
Aufrechterhaltung des Stromflusses ein narrensicheres Umschalten des Verbrauchernetzes
vom Stromerzeuger des einen Aggregats auf den Stromerzeuger des anderen Aggregats
zu ermöglichen. Dabei sollen die früher verwendeten Anzeigegeräte entfallen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein in an sich
bekannter Weise die Spannungsdifferenz erfassendes Parallelschaltrelais zwei Kontaktglieder
aufweist und daß jedes Kontaktglied als Ruhekontakt parallel zu einem im Stromkreis
der Erregerwicklung des einen Schaltschützes liegenden Ruhekontaktglied des anderen
Schaltschützes angeordnet ist.
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Diese Schaltvorrichtung kann vorteilhaft bei Dieselaggregaten und
zur Dauereinspeisung von Geräten zur Nachrichtenübermittlung verwendet werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht
darin, daß die Erregerwicklung des Parallelschaltrelais im Sekundärstromkreis zweier
sekundärseitig miteinander verbundener Transformatoren liegt, von denen jeder primärseitig
durch den Umschalter an einen der beiden Wechselstromerzeuger angeschlossen werden
kann und parallel zur Sekundärwicklung jedes Transformators geschaltet ist.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung eine elektrische Anlage zur Dauerstromlieferung auf, das Verbrauchernetz
durch ein Doppelaggregat im Schaltbild dargestellt. Es zeigt F i g. 1 das Schaltbild
des Doppelaggregats mit einem willkürlich betätigbaren Umschalter, -F i g. 2 und
3 je eine Abwandlung des beim Beispiel nach F i g. 1 verwendeten Steuerrelais.
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Jedes der beiden Aggregate 10 und 11 des zum Dauerbetrieb
vom Stromverbrauchern 12 bestimmten Doppelaggregats hat einen Wechselstromerzeuger
13
bzw. 14. Jeder dieser Stromerzeuger ist durch jeweils eine Brennkraftmaschine
15 bzw. 16 antreibbar. Durch eine willkürlich betätigbare Schaltvorrichtung ist
jeder der beiden Stromerzeuger mit Hilfe zweier elektromagnetischer Schütze
A und B
wahlweise auf das Verbrauchernetz 12 schaltbar.
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Der Umschalter 17 der Schaltvorrichtung für sechs Anschlüsse
18, 19, 20, 21, 22 und 23 hat vier mechanisch miteinander gekuppelte
Kontaktglieder 24, 25, 26 und 27. In der in F i g. 1 gezeichneten einen Schaltstellung
des Umschalters berührt sein Kontaktglied 26 zwei feststehende Gegenkontakte
28,
29 und sein Kontaktglied 27 zwei ebenfalls feststehende
Gegenkontakte 30, 31. In der in F i g. 1 gestrichelt angedeuteten anderen
Schaltstellung dagegen berührt das Kontaktglied 24 zwei feststehende Gegenkontakte
32, 33 und sein Kontaktglied 25 zwei Gegenkontakte 34, 35.
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Jedes der beiden Schütze A und B hat sechs Schaltglieder
a1, a2, a$, a4, ab, a8 bzw. b1, b2, b3, b4,
b$, bs. In der
gezeichneten Arbeitslage des Schützes B berührt das Schaltglied b1 zwei Kontakte
36, 37, das Schaltglied b2 zwei Kontakte 38, 39, das Schaltglied b3 zwei Kontakte
40, 41, das Schaltglied b4 zwei Kontakte 42, 43 und das Schaltglied b5 zwei
Kontakte 44, 45, während in der gestrichelt angedeuteten Ruhelage das Schütz B mit
seinem Schaltglied bs zwei Kontakte 46, 47 überbrückt. Demgegenüber überbrückt das
Schütz A mit seinem Schaltglied as in seiner in F i g. 1 gezeichneten Ruhelage zwei
Kontakte 48, 49. In seiner gestrichelt angedeuteten Arbeitslage dagegen überbrückt
das Schütz A mit seinen Schaltgliedern a1, a2, a3, a4, a" jeweils zwei feststehende
Gegenkontakte 50, 51 bzw. 52, 53 und 54, 55 sowie 56, 57 und 58, 59.
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Zur Steuerung der beiden Schütze A und Bist ein elektromagnetisches
Relais 60 mit einer Erregerwicklung 61 sowie zwei Schaltgliedern
62 und 63 vorgesehen, die in ihrer in F i g. 1 gestrichelt angedeuteten
Ruhelage jeweils zwei feststehende Gegenkontakte 64, 65 bzw. 66, 67 berühren. Die
Erregerwicklung 61 des Relais 60 liegt im Stromkreis zweier sekundärseitig miteinander
verbundenen Transformatoren 68 und 69. Der erste Transformator
68 ist primärseitig einerseits über eine sich verzweigende Leitung 70 an
das eine Ende der Erregerwicklung des Schützes A sowie an eine vom Anschluß 19 zum
Kontakt 52 führende Leitung 71 und andererseits über eine sich ebenfalls verzweigende
Leitung 72 an die Kontakte 33 und 56 angeschlossen. Desgleichen ist der zweite
Transformator 69 primärseitig einerseits über eine sich verzweigende Leitung 73
an das eine Ende der Erregerwicklung des Schützes B sowie an eine vom Anschluß 21
zum Kontakt 39 führende Leitung 74 und andererseits über eine sich ebenfalls
verzweigende Leitung 75 an die Kontakte 31 und 43 angeschlossen. Vom anderen Ende
der Erregerwicklung des Schützes A führt eine Leitung 76 zu den Kontakten
47, 65 und vom anderen Ende der Erregerwicklung des Schützes B eine Leitung
77 zu den Kontakten 49, 66. Die Kontakte 64, 46, 58 und 35 sind über eine Leitung
78 verbunden, und die Kontakte 67, 48, 45 und 29 sind an eine Leitung
79
angeschlossen.
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Vom Anschluß 18 führt eine sich verzweigende Leitung 80 zu
den Kontakten 50, 54, 32, 34, 57; vom Anschluß 20 eine sich ebenfalls verzweigende
Leitung 81 zu den Kontakten 37, 41, 28, 30, 42; vom Anschluß 22 eine
Leitung 82 zu den Kontakten 51, 36. Der Anschluß 23 ist mit den Kontakten 38, 53
über eine verzweigte Leitung 83 verbunden, an die über eine gleichfalls verzweigte
Leitung 84 jeweils das eine Ende der Erregerwicklungen zweier Relais C und
D angeschlossen ist. Jedes dieser Relais C und D
hat ein Schaltglied
c bzw. d. Die anderen Enden der Erregerwicklungen der Relais C bzw. D sind
mit den Kontakten 55 bzw. 40 verbunden. Das Schaltglied c des Relais
C berührt in seiner gezeichneten Ruhelage zwei Gegenkontakte 85, 86 und das Schaltglied
d des Relais D in seiner gestrichelt angedeuteten Ruhelage zwei Gegenkontakte
87,88. Der Gegenkontakt 87 ist mit dem Kontakt 57 und der Gegenkontakt 86
mit dem Kontakt 42 verbunden.
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Der Erregerwicklung 61 des Parallelschaltrelais 60 ist ein Widerstand
89 parallel geschaltet.
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Jeder der beiden Wechselstromerzeuger 13 und 14 hat eine Ständerwicklung
90, deren eines Ende über eine Leitung 91 bzw. 92. an den Anschluß 19 bzw. 21 und
deren an Masse gelegtes anderes Ende über eine Leitung 93 bzw. 94 an den Anschluß
18 bzw. 20 des Umschalters angeschlossen ist. Von den beiden Leitungen 93 und 94
führt eine gemeinsame Schutzleitung 95 zu den Stromverbrauchern
12.
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Die Schaltvorrichtung nach F i g. 1 wirkt in folgender Weise: In der
gezeichneten Schaltstellung des Umschalters 17 sind das Schütz B, das Relais
D und das ParalleIschaltrelais 60 erregt; der Wechselstromerzeuger 14 ist
auf das Verbrauchernetz geschaltet. Der beim Betrieb des Stromerzeugers 14 erzeugte
Wechselstrom fließt einerseits über Leitung 92, Anschluß 21, Leitung 73,
Erregerwicklung des Relais B, Leitung 77, Schaltglied a8, Leitung 79, Kontaktglied
26, Leitung 81 und andererseits über Leitung 74,
Schaltglied
b2, Leitungen 83, 84, Erregerwicklung des Relais D, Schaltglied b3, Leitung 81,
Anschluß 20, Leitung 94 zum Stromerzeuger 14 zurück. Außerdem
ist der Transformator 69 primärseitig einerseits über Anschluß 21, Leitung 92 und
andererseits über Leitung 75, Kontaktglied 27, Leitung 81, Anschluß 20, Leitung
94, an den Wechselstromerzeuger 14 angeschlossen.
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Soll nun der Wechselstromerzeuger 14 durch den Wechselstromerzeuger
13 abgelöst werden, so wird der Umschalter 17 aus seiner gezeichneten einen Schaltstellung
in seine gestrichelt angedeutete andere Schaltstellung bewegt. Dadurch wird zunächst
nur der Transformator 68 primärseitig einerseits über Anschluß 19, Leitung
91 und andererseits über Leitung 72, Kontaktglied 24, Leitung 80, Anschluß
18, Leitung 93 an den Wechselstromerzeuger 13 angeschlossen.
Das Schütz B bleibt in seiner Arbeitslage, da der Stromkreis seiner Erregerwicklung
über die Schaltglieder b. und c geschlossen bleibt. An der Erregerwicklung
61 des Parallelschaltrelais 60 liegt nun die Spannungsdifferenz der
beiden Stromerzeugerspannungen. Sobald in der Schwebungslücke, d. h. beim Erreichen
mindestens annähernder Phasengleichheit der beiden Stromerzeuger 13 und 14 die Erregerwicklung
61 stromlos wird, fällt das Relais 60
ab, und seine beiden Schaltglieder
62, 63 gehen in ihre gestrichelt gezeichnete Ruhelage. Das Schütz A spricht an,
da nunmehr Strom vom Wechselstromerzeuger 13 über Leitung 91, Anschluß
19, Leitung 70, Erregerwicklung des Schütz A, Leitung 76, Schaltglied 62,
Leitung 78, Kontaktglied 25, Leitung 80, Anschluß 18, Leitung
93 zum Stromerzeuger 13
zurückfließt. Nunmehr ist der Wechselstromerzeuger
13 auf das Verbrauchernetz geschaltet. Das Relais C spricht ebenfalls an, da Strom
vom Anschluß 19 über Leitungen 71, 84, Erregerwicklung des Relais C, Schaltglied
a3, Leitung 80, Anschluß 18 und Leitung 93 fließt. Das Schaltglied
c des Relais C wird in seine gestrichelte Lage gezogen. Dadurch wird der Stromkreis
des Schützes B unterbrochen. Die Schaltglieder des Schützes B fallen in ihre gestrichelt
angedeutete Ruhelage zurück. Demzufolge wird der Stromerzeuger 14 vom Verbrauchernetz
abgeschaltet und der Stromkreis der Erregerwicklung des Relais D unterbrochen, dessen
Schaltglied d in seine gestrichelt angedeutete Ruhelage gezogen wird.
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Zur Ablösung des Stromerzeugers 13 durch den Stromerzeuger 14 wird
der Umschalter 17 aus seiner gestrichelt angedeuteten Schaltstellung zurückbewegt.
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Die F i g. 2 und 3 zeigen zwei andere Schaltmöglichkeiten des Relais
60. In F i g. 2 ist die Erregerwicklung 61 des Relais 60 parallel zu den über
Widerstände
96 und 97 miteinander verbundenen Sekundärwicklungen der beiden Transformatoren
68 und 69 geschaltet. In F i g. 3 ist die Erregerwicklung 61 des Parallelschaltrelais
60 über eine Gleichrichter-Brückenschaltung 98 zwischen die sekundärseitig miteinander
verbundenen Transformatoren geschaltet.
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An Stelle des Parallelschaltrelais 60 könnten auch Transistoren,
Röhren u. dgl. als Schaltelemente verwendet werden.