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Einrichtung zur bildlichen Darstellung- der in einem überwachten Netz
vorhandenen oder eintretenden Zustände mittels einer Nachbildung Es ist eine Einrichtung
zur Nachbildung eines elektrischen Energieverteilungsnetzes bekannt, bei der die
Lampen der Leitungsnachbildungen in Abhängigkeit von den auf den entsprechenden
Teilen des überwachten Energieverteilungsnetzes vorhandenen Zuständen zum Aufleuchten
gebracht werden, und zwar dadurch, daß die Symbole unmittelbar durch Leitungen oder
über Wandler der üblichen Art mit den entsprechenden Teilen des Verteilungsnetzes
in Verbindung stehen. Eine Einrichtung dieser Art ist in Abb. i schematisch dargestellt.
Die stark ausgezogenen Linien , im linken Teil der Abbildung geben die Anordnung
des Verteilungsnetzes wieder. Dieses besteht in dem betrachteten Fall aus einem
Stromerzeuger 2, einer Leitung 8; einem Ölschalter 3y einer Leitung 9 und einem
Trennschalter q., an den sich ein weiteres Leitungsstück i anschließt. Das Verteilungsnetz
enthält ferner einen weiteren Trennschalter 7, ein Leitungsstück i i, einen Ölschalter
6 sowie ein Leitungsstück i o, an- das sich ein weiteres nur angedeutetes Leitungsstück
5, beispielsweise eine Fernleitung, * anschließt, die auch von der Gegenseite her
unter Spannung gesetzt werden kann. Diesem Energieverteilungsnetz ist eine schwach
gezeichnete Nachbildungsschaltung zugeordnet, deren einzelne Teile entsprechende
Bezeichnungen tragen. So ist beispielsweise der Leitung 8 in der Nachbildung das
Leitungsstück 8" zugeordnet, dem Ölschalter 3 ein in gleichem Sinne betätigter Hilfskontakt
3" usw. Dem Stromerzeuger 2 ist ein Wandler der üblichen Art iz,zugeordnet, und
der anderen Spannungsquelle (Fernleitung 5) ist ein Wandler 13 zugeordnet.
Im rechten Teil der Abb. i ist dann mit Doppellinien die bildliche Darstellung der
Nachbildung gegeben, wie sie beispielsweise in Form eines Leucht- oder Blindschaltbildes
in der zentralen Überwachungsstelle vorhanden ist. Die bildliche Darstellung enthält
Symbole für die- einzelnen nachzubildenden Teile, und zwar ist beispielsweise das
Generatorsymbol' mit 2', das ölschaltersymbol mit 3', das Trennschältersymbol mit
q.' usw. bezeichnet. Die gleiche Bezeichnungsweise ist bei den zwischen den Schaltern
liegenden Leitungsstrecken angewendet. Die Schaltersymbole werden voraussetzungsgemäß
einfach dadurch zum Aufleuchten gebracht, daß ihre Lampen gleichzeitig mit der Betätigung
der
Schalter in der Verteilungsanlage an Spannung gelegt werden.
Für die Beleuchtung der Symbole der Stromquellen und der davon abhängigen Leitungsstrecken
sind die beiden Wandler 12, 13 vorgesehen, die die der Einfachheit halber durch
Kreise angedeuteten, z. B. mit A und B bezeichneten entsprechenden
Lampen speisen. Diese Lampen leuchten daher auf, wenn die Wandler 12, 13 Spannung
führen, d. h. wenn in dem entsprechenden Teil des Verteilungsnetzes selbst Spannung
vorhanden ist. Durch Betätigung der Hilfsschalter, wie z. B. g", wird diese Spannung
auf die übrigen Symbole der Nachbildung weitergeleitet. Ein Netznachbild dieser
Art läßt somit in jedem Augenblick den tatsächlichen Betriebszustand der überwachten
Anlage erkennen. r Es ist nun -andererseits bekannt, Netznachbildungen zur Darstellung
der Wirkung beabsichtigter Schalthandlungen zu benutzen. Bei Nachbildungen der obenerwähnten
Art war dies allerdings bisher nicht möglich. Durch den Gegenstand der Erfindung
wird aber eine Anwendung der erwähnten Netznachbildungen zu diesem Zweck ermöglicht,
und zwar dadurch, daß Mittel vorgesehen sind, die bei einer vorbereitenden Schalthandlung
die Spannungsübertragung auf abgeschaltete bzw. auf nach Phase und Spannung, ungleiche
Netzteile verhindern.. Die verwendeten Mittel bestehen-in der Hauptsache darin,
daß im Sekundärkreis jedes Spannungswandlers- ein Nullspannungsrelais oder eine
andere in nur einer Richtung stromdurchlässige Einrichtung, beispielsweise ein Verstärker,
gelegt wird. Die Anzeige des. Zusammenschaltens zweier Netzteile --wird hierbei
durch Einfügung von Widerständen, Reaktanzen o. dgl. derart überwacht, daß bei beabsichtigtem
Zusammenschalten asynchroner Netzteile der 'Helligkeitszustand der Anzeigeorgane
eine Änderung erfährt. Die Erfindung ist aber unabhängig von der jeweils gewählten
Form der Anzeige.
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In Abb. 2 ist eine Überwachungseinrichtung nach der Erfindung dargestellt:
In dieser Abbildung ist der Einfachheit halber lediglich ein Wechselstromerzeuger
2, der den Leitungszug i über einen Ölschalter 3 und ein Trennmesser 4 speist, dargestellt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb.2 sind im übrigen dieselben Ziffern wie in
Abb. i zur Bezeichnung derselben Organe verwendet. Der Schalter 3 soll beispielsweise
durch einen Fernbetätigungsvorgang ein- und ausschaltbar sein, und zwar mittels
der Einschaltspule 15 und der Ausschaltspule 16, die durch eine Hilfsstromquelle
17 gespeist werden. Die Ein-und Ausschaltung wird ermöglicht durch eine Schaltvorrichtung
P1, z. B. durch Druck- oder Zugknöpfe, welche sich z. B. auf einem Schaltpult, das
den mittleren Teil der Abb. 2 darstellt, befinden. Ferner sind Hilfskontakte 18,
19 vorgesehen, die in Abhängigkeit von dem Schalter 3 betätigt werden und die z.
B. eine grüne Lampe 2o für die eine Schaltstellung und eine rote Lampe 21 für die
andere Schaltstellung steuern. Die Schaltvorrichtung P2 dient dazu, Schaltänderungen
des Schalters 3 lediglich nachzubilden, aber nicht auszuführen. Das Trennmesser
4 ist bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel nur für Nahbedienung von Hand ausgerüstet.
Die Schaltvorrichtung P3 dient alsdann, ähnlich wie die Schaltvorrichtung P2, lediglich
zur Darstellung von Schaltänderungen des Trennmessers, nicht aber zur Betätigung
eigentlicher Schaltvorgänge. Das Trennmesser 4 steuert einen Hilfskontakt 22, der
im Symbo14'- eine Lampe 23 zum Aufleuchten bringt, wenn das Trennmesser 4 geschlossen
ist.
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Angenommen, der Stromerzeuger 2 ist abgeschaltet, die Schalter 3 und
4 sind geöffnet, dann sind die Kontakte der Hilfsstromkreise in der in der Abb.
2 angedeuteten Stellung, und lediglich die grüne Lampe 2o, die durch die Hilfsstromquelle
17 gespeist wird, ist erleuchtet. Außerdem sind in diesem Augenblick die Kontakte
24 und 25 eines Nullspannungsrelais 31 kurzgeschlossen, wenn der Generator 2 arbeitet.
Wenn nun die Stromquelle 2 unter Spannung gesetzt wird, wird gleichzeitig die Hilfsleitung
8" unter Spannung gesetzt, und zwar mittels des Spannungswandlers 12, wodurch die
Lampen 'A aufleuchten und die Teile 2' und 8' des Netznachbildes erleuchten und
wodurch angezeigt wird, daß die Stromquelle 2 und der Leitungszug 8 des Hauptstromkreises
unter Spannung stehen. Bevor nun der Ölschalter 3 durch Betätigung der Schaltvorrichtung
Pi geschlossen wird, kann man durch Betätigung des Kontaktes 26 der Schaltvorrichtung
P2 feststellen, welche Wirkung die vorzunehmende Schalthandlung haben wird und ob
alles in Ordnung ist. Durch Betätigung des Kontaktes 26 kommt die Lampengruppe B
zum Aufleuchten, wodurch der Leitungszug 9 beleuchtet wird. Man kann alsdann unter
gleichzeitigem Freigeben des Kontaktes 26 den Kontakt 27 der Schaltvorrichtung P,
schließen, wodurch die Spule 15 erregt wird, die den Ölschalter 3 schließt. Der
Kontakt i 8 öffnet sich in dem Moment, wo sich der Kontakt i 9 schließt, und zwar
gleiehzeitig mit dem Schließen des Ölschalters 3, was zur Folge hat, daß die grüne
Lampe 2o erlischt und die rote Lampe 21 aufleuchtet. Gleichzeitig wird der Kontakt
3" geschlossen, der die Lampengruppe B an Spannung legt, wodurch die
endgültige
Beleuchtung des Leitungszuges g' sichergestellt ist. In gleicher Weise kann man
vor Betätigung des Trennmessers 4, die allerdings bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
von Hand zu erfolgen hätte, vorbereitend den Kontakt 28 der Schaltvorrichtung P3
schließen, was zur Folge hat, daß, wenn die gesamte Anlage in Ordnung ist, die Lampen
C aufleuchten. Wird alsdann der Kontakt 28 geöffnet und das Trennmesser ¢ geschlossen,
so werden gleichzeitig die Hilfskontakte:22 und 4" geschlossen, was zur Folge hat,
daß die weiße Anzeigelampe 23, die von der Stromquelle 17 gespeist wird,
aufleuchtet. und gleichzeitig die von dem Hilfsstromkreis gespeisten Lampen C, die
den Leitungszug i' beleuchten. Die versuchsweise oder vorbereitende Betätigung -
der Sehalter 3 und 4 kann in gleicher Weise vor der Öffnung dieser Schalter, und
zwar durch Betätigung der Kontakte 3o und 29 der Schaltvorrichtungen P2 bzw. P3
vorgenommen werden.
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Im Augenblick einer versuchsweisen Betätigung könnte man Gefahr laufen,
mittels eines der Spannungswandler für die Anzeige (12 und 13) Spannung auf eine
Maschine oder einen Leitungszug, der nicht in Betrieb ist, zu bringen. So- wäre
es z. B. denkbar; daß bei der Einrichtung nach der Abb. i die Speiseleitung 5 sich
unter Spannung befindet, der Ölschalter 6 und die Trennmesser 7 und 4 geschlossen
sind, der Ölschalter 3 aber geöffnet ist, und die Maschine 2 angehalten ist. Wenn
nun die versuchsweise Betätigung des Schalters 3 durchgeführt wird, dann setzt der
Spannungswandler 12 die Maschine 2 während dieses Versuches unter Spannung. Um dieser
Unannehmlichkeit aus dem Wege zu gehen, fügt man in den Sekundärstromkreis jedes
der Spannungswandler ein Nullspannungsrelais ein, so daß z. B. der Kontakt 24 des
Nullspannungsrelais 31 (Abb.2) bei Stillstand des Generators 2 geöffnet ist und
so die Schließung des Kontaktes 26 nicht Hochspannung auf den Generator 2 geben
kann. Es könnte nun außerdem noch vorkommen, daß durch die Hilfsstromkreise zweier
Maschinen oder Speiseleitungen, die sich untereinander nicht in' Phase befinden,
bei der vorbereitenden Zusammenschaltung über die die Anzeige vermittelnden Spannungswandler
ein Kurzschluß zwischen diesen Maschinen oder Speiseleitungen hervorgerufen werden
könnte. Diese Unzuträglichkeit wird mittels Reaktanzen, z. B. 32 (Abb. 2), beseitigt,
die in der Niederspannungsleitung jedes Spannungswandlers eingefügt sind. Diese
Recktanzen sind derart bemessen, daß eine Herabsetzung der Lichthelligkeit in den
Signalen im Leuchtschaltbild nicht eintritt, wenn der Hilfsstromkreis sich im ordnungsgemäßen
Zustand befindet. Die Nullspannungsrelais, z. B. 31 nach Abb. 2, besitzen nun noch
zusätzliche Unterbrechungskontakte, z. B. 25, die in den Einschaltstromkreis des
Netzkupplungsschalters eingeschaltet werden. Die versuchsweise Betätigung einer
Schalthandlung @ im Hilfsstromkreis, z. B. bei dem Schließen des Ölschalters 3,
wird alsdann durch das Abfällen der Relais bei Nichtspannungsgleichheit verhindert.
Wenn nämlich die Spannungen der zwei durch den Schalter 3 zu verbindenden Stromkreise
nicht in Phase -sind, bleibt der Einschaltstromkreis des Ölschalters _3 am Kontakt
25 unterbrochen, und der Ölschalter 3 kann nicht geschlossen werden, trotz der Ankündigung,
die durch die intermittierende Beleuchtung im Leuchtschaltbild gegeben wird.
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Die Abb.3 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß
der Erfindung, welches von dem nach Abb.2 nur dadurch abweicht, daß die Schaltvorrichtungen
P1 und P2 zu einem einheitlichen Apparat P4 vereinigt sind. Die Bezeichnungen der
Abb. 3 entsprechen für gleiche Apparate denen der Abb. 2. Die Kontakte 26 und 27,
die in der gemeinsamen Schaltvorrichtung P4 angeordnet sind, werden durch dasselbe
Betätigungsorgan bedient, aber in der Weise; daß sich die Kontakte 26 bei der versuchsweisen
Betäti-. gung vor endgültiger Schließung des Schalters 3 schließen, bevor sich die
Kontakte 27 bei dem endgültigen Schaltbefehl schließen. Die Kontakte 3o und 33,
die in der Schaltvorrichtung P4 vereinigt sind, werden durch dasselbe Betätigungsorgan
'gesteuert, aber in der Weise, daß die Kontakte 3o sich bei der versuchsweisen Öffnung
des Schalters 3 öffnen, bevor sich die Kontakfe,33 bei dem endgültigen Schaltbefehl
schließen. Die Wirkungsweise der gesamten Einrichtung nach Abb.3 ist im übrigen
der nach Abb.2 ähnlich. In dem Falle, daß in dem Leuchtschaltbild eine sehr große
Anzahl von zu überwachenden Organen einschließlich Leitungen usw. darzustellen sind
und demzufolge auch eine sehr große Anzahl von Lampen oder anderen Signalmitteln
untergebracht werden müssen, kann es erwünscht sein, die Kontakte 3" und 4" und
die Fernbetätigungsorgane P2 und P3 nicht in- dem Hilfsstromkreis, der die Lampen
oder andere Signalmittel speist, anzuordnen, sondern in einem Betätigungsstromkreis,
der aus einer besonderen Hilfsstromquelle gespeist wird. Die Lampen oder andere
Signalmittel werden alsdann durch den Hilfsstromkreis lediglich gesteuert, und zwar
mittels Kontakten, die im Fernbetätigungsstromkreis angeordnet sind.
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Die Abb. 4 stellt schematisch eine derartige Einrichtung dar. Es handelt
sich hierbei um eine gleiche Schaltanlage, wie sie; beispielsweise
in
Abb.2 dargestellt ist. Die dem Ölschalter 3 -und dem Trennmesser q. zugeordneten
Signalmittel sowie die Betätigungsorgane des Ölschalters 3 sind in der Abb. q. fortgelassen,
um die Schaltungsanordnung zu vereinfachen. Indessen sind auch hier für die gleichen
Organe beider Abbildungen dieselben Bezeichnungen gewählt. Die Stromkreise für die
Fernbetätigung werden sämtlich aus einer Hilfsstromquelle 3q. gespeist. Wenn man
unterstellt, daß die Stromquelle 2 sich unter Spannung befindet und daß man den
Ölschalter 3 zu schließen beabsichtigt, muß man zuerst durch Betätigung des Kontaktes
26 die, versuchsweise vorbereitende Schaltung vornehmen. Hierdurch wird die Spule
35 des Kontaktes 36 erregt, wodurch der Kontakt 36 geschlossen wird, was, richtiges
Arbeiten vorausgesetzt, zur Folge hat; daß der Leitungszug g' erleuchtet wird. Wenn
alsdann der Schalter 3 geschlossen - ist, bewirkt die Schließung des Kontaktes 3"
den Kurzschluß 'der Kontakte 26 und damit das Geschlossenhalten des Kontaktes 36,
wodurch der Leitungszug g' ebensolange eingeschaltet bleibt, wie sich der Ölschalter
3 in eingeschaltetem Zustand befindet. Die anderen ,Schalthandlungen und Anzeigevorgänge
werden in ähnlicher Weise durch eine Kontaktvorrichtung 37, 38, die durch den Kontakt
q." und P3 gesteuert werden, ausgeführt.
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Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbei= spiel erfolgt die Sicherung
abgeschalteter Leitungsteile gegen das Eindringen von Betriebsspannung durch eine
Relaisschaltung. An Stelle dieser relaismäßigen Sicherung kann mit Vorteil nach
der Erfindung, auch eine Einrichtung derart treten, daß die gesamte Nachbildung
von dem Wandler über Verstärkereinrichtungen gespeist wird, so daß keinesfalls ein
Rückstrom auftreten kann. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß
die Wandler nicht belastet werden.