DE1072687B - Überwachungseinrichtung für Hochspannungsschaltanlagen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei Arbeiten an den Anlageteilen von Hochspannungsschaltanlagen haben alle bekannten Verriegelungs- und Schaltfehlerschutzeinrichtungen den gemeinsamen Fehler, daß das Einschalten der Hochspannung auf den Leistungsschalter durch Einlegen der Trenner vom arbeitenden Personal in der Zelle unbemerkt, jederzeit möglich ist. Gerade in Schaltanlagen, wo die verschiedensten Vorgänge zeitlich gedrängt und räumlich getrennt ablaufen, wirken bekannte Einrichtungen durch die Mangel und dem Umstand, daß ihrer vermeintlichen Sicherheit vertraut wird, geradezu gefährlich.

Die Maßnahmen nach der Erfindung erzwingen einen vollkommenen, kombinierten Personal- und Schaltfehlerschutz einfach und billig, durch beliebige Alarmwarnungen im Moment jedes gefahrbringenden Öffnungsversuchs, mittels Relaisüberwachung der öffnungs- und Schaltgefahrlosigkeit und des Verschlusses aller zugehörigen, durch bekannte Berührungs- und Betätigungsschutzeinrichtungen geschützten Hochspannungsanlageteile. Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für Hochspannungsschaltanlagen mit Berührungs- und Betätigungsschutz- und Gefahrmeldeeinrichtungen. Nach der Erfindung werden Verschlußüberwachungskontakte in Reihe in die entsprechenden Gefahrmeldekreise eingeschaltet und parallel zu den Gefahrmeldelampen, Überwachungsrelais, geschaltet, welche in jedem Gefahrfalle mittels ihrer Kontakte den Alarm und die Anzeige des Gefahrenortes vorbereiten, die aber erst beim Öffnen der gefährdeten Berührungs- oder Betätigungsschutzeinrichtungen über weitere Kontakte eingeschaltet werden und bleiben, solange diese gefahrbringend geöffnet sind oder trotz des Verschlusses eine fahrlässig ausgeführte Fehlschaltung besteht. Dadurch wird grundsätzlich jede Zellentür oder jeder Berührungs- und Schalterbetätigungsschutz gefahrlos ohne Alarm geöffnet, weil mit den bekannten, wie üblich bei Gefahrlosigkeit brennenden Gefahrmeldelampen jetzt auf die allseitige Verschlußsicherung und Schaltfreiheit vorgeprüft werden muß. Jede Zelle und jeder Schalter ist im offenen Zustand gegen jede Gefahr von dritter Seite durch die Überwachung der Betätigungsschutzverschlüsse aller übrigen Schalter, deren Öffnung sofort den Alarm bewirkt, geschützt. Da jeder Alarm immer Gefahr bedeutet und nur durch das Wiederverschließen des geöffneten und unbetätigten Schalters verschwindet, ist die größte Sicherheit gewährleistet.

Ebenso sind die Probeschaltungen der Leistungsschalter jetzt gefahrlos möglich, da ihre offene Zellentür jede Trennerbetätigung durch deren Verschlußüberwachung und den bei dem öffnen einsetzenden Alarm verhindert. Die Vorprüfung auf die Gefahrlosigkeit der beabsichtigten Öffnung und Schaltung überwachungseinrichtung
für Hochspannungsschaltanlagen

Anmelder:

Bernhard Forth,
Bremen-Farge, Wilhelm-Brandhorst-Str. 40

Bernhard Forth, Bremen-Farge,
ist als Erfinder genannt worden

erfolgt eindeutig immer an Ort und Stelle und vermeidet dadurch jeden Irrtum und macht jede anderweitige zwischenzeitliche, sonst unbemerkte Änderung von dritter Seite sichtbar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

Abb. 1 a die bekannte Gefahrmeldeeinrichtung in einer Anlage mit handbetätigtem Trenner und Leistungsschalter,

Abb. 1 b die gleiche Anlage mit einer Einrichtung entsprechend der Erfindung,

Abb. 2 eine Anlage mit Ein- und Ausgangs trenner, Leistungs- und Erdungsschalter mit den Einrichtungen nach der Erfindung.

Die bekannte Gefahrmeldeeinrichtung nach Abb. 1 a besteht aus der bei Gefahrlosigkeit brennenden Meldelampe h an der Zellentür des Leistungsschalters L in Verbindung mit dem Meldekontakt t an dem Trenner T. Dieser bisher unbehindert wiedereinschaltbare Trenner wird nach Abb. Ib durch eine Tür oder einfache bekannte Betätigungsschutzeinrichtung 0 gegen jede unbemerkte Betätigung gesichert, deren Verschlußuberwachungskontakt w, der zusätzlich sinngemäß in den Gefahrmeldekreis P₁-t-h-N_i eingeschaltet wird, gleichzeitig mit der Ausschaltstellung des Trenners T durch die brennende Meldelampe h angezeigt wird.

Dieser durch die Kombination der Betätigungsschutzeinrichtung ο und ihrer Verschlußmeldung durch den Kontakt u mit den bekannten und meist vorhandenen Gefahrmeldeeinrichtungen erreichte Sicherheitsgrad wird durch das dauernde Beobachten der brennenden Meldelampe h beeinträchtigt. Darum wird ein Überwachungsrelais Rl parallel zu der Meldelampe h geschaltet, dessen bei jeder Trennerbetätigungsschutzöffnung abfallender Anker den Kon-

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takt i schließt, der jedoch erst im Zusammenwirken mit dem durch das Öffnen der Zellentür g des Leistungsschalters L geschlossenen Alarmkontakt k eine beliebige Alarmeinrichtung H einschaltet. Durch das jeder Trennerbetätigung vorangehende öffnen des S Betätigungsverschlusses ο wird sofort bei jeder beabsichtigten gefahrbringenden Betätigung das Alarmsignal eingeschaltet und bleibt bestehen, solange die Zellentür g des Leistungsschalters L offen ist, deren Verschluß dadurch also nie vergessen werden kann. Gleichzeitig erfolgt das Probeschalten des Leistungsschalters L infolge des durch die offene Tür g bedingten Schaltzustandes immer gefahrlos. Der Alarm verschwindet erst durch das Wiederschließen des geöffneten Betätigungsverschlusses o, aber nur dann, wenn die Trenner nicht eingeschaltet wurden. In diesem Fehlschaltungsfall hilft kein Verschließen, der Alarm bleibt bestehen, bis die Schaltung rückgängig gemacht und verschlossen ist. Dadurch und außerdem durch die zeitliche Dauer des Alarms ist die allseitige Warnung und Kontrolle von allen Beteiligten hörbar und sichtbar gewährleistet und die Schuldfrage und Fahrlässigkeit eindeutig geklärt, da durch die Beachtung der Vorprüfung jede Öffnung und Schaltung grundsätzlich immer nur gefahr- und alarmlos erfolgt. Ein Ausgangstrenner Ta und ■ bei Doppelsammelschienen der zweite Sammelschienentrenner erhalten sinngemäß einen Betätigungsschutz 0, Verschlußüberwachungskontakt u, und Alarmkontakt x.

In gleicher Weise wird die bekannte Gefahrmeldeeinrichtung für die gefahrlose Bedienung der Trenner T bzw. Te und Ta, welche bisher durch die über den Meldekontakt / ausgeschalteten Leistungsschalters L brennende Meldelampe p erfolgt, durch die Verschlußüberwachung des auf Abb. 2 zugefügten Betätigungs-Schutzes ζ und der vorhandenen Zellentür g mittels der in den Meldekreis P₂-I-P-N₂ sinngemäß eingeschalteten Verschlußüberwachungskontakte ν und des Überwachungsrelais R, das parallel zu den jetzt zur Vorprüfung dienenden Meldelampen p geschaltet wird, erst wirklich gesichert. Solange der Leistungsschalterbetätigungsschutz ζ oder seine Zellentür g offen sind, ist über ihre Verschlußüberwachungskontakte ν das Überwachungsrelais R unterbrochen. Über den Alarmkontakt χ_r jedes geöffneten Trennerbetätigungsver-Schlusses 0 wird dann über den Kontakt i des Überwachungsrelais R der Alarm eingeschaltet, der jede Betätigung der Trenner verbietet, solange durch das Öffnen oder Offenbleiben des Betätigungsschutzes ζ oder der Tür g der Leistungsschalter L geschaltet werden kann bzw. zugänglich bleibt. Dadurch wird auch gleich- und rechtzeitig vor der Gefahr des Ziehens der Trenner unter Last gewarnt, das einen erheblichen Teil der Unfälle und immer schwere Betriebsausfälle verursacht. Die Anzeige und Überwachung der Gefahrlosigkeit der öffnung des Betätigungsschutzes ζ des Leistungsschalters L, der sowohl bei aus- als auch eingeschalteten Trennern Te-Ta schaltbar ist, erfolgt über den Überwachungskreis P₁-U-U- Rh+ lib - N₁, wie Abb. 2 zeigt. Der Kontakt i des Überwachungsrelais Rb wirkt sinngemäß mit dem Alarmkontakt k des Betätigungsschutzes ζ zusammen. Das Verschließen der Betätigungsverschlüsse 0 nach dem Einschalten der Trenner kann auch niemals vergessen werden, da durch die Unterbrechung der Verschlußüberwachungskontakte u das Überwachungsrelais Rb abfällt und die Meldelampe hb erlischt und dadurch die Gefahr anzeigt und jede fahrlässige Öffnung des Betätigungsverschlusses ζ über seinen Alarmkontakt k den Alarm H einschaltet.

In sinngemäßer Weise wird der in dieser Form bisher unbekannte Schaltfehlerschutz für Erdungsschalter einfach und billig verwirklicht, wie die Abb. 2 zeigt. Der Stromkreis P₁-u — u-t—t wird mit einem Abzweigüber die zusätzlichen Verschlußüberwachungskontakte d an der Tür g und dem Betätigungsschutz ζ und vorhandener Zwischenzellentüren r zu der zugefügten Meldelampe / und dem parallel dazu geschalteten Überwachungsrelais Re nach N₁ geführt. Das Überwachungsrelais Re garantiert in diesem Falle die Bedienungssicherheit des alarmfrei geöffneten Erdungsschalters E, da es bei jedem anderweitigen Öffnungs versuch durch die dabei unterbrochenen Verschlußüberwachungskontakte u oder d abfällt und mit dem Alarmkontakt c des offenen Betätigungsschutzes a zusammen den Alarm H einschaltet. Wird der Erdungsschalter eingelegt und wieder verschlossen, so verzweigt sich der Stromkreis hinter P₁-U-U-I-I außerdem über den Meldekontakt e des eingeschalteten Erdungsschalters E, den Verschlußmeldekontakt b seines verschlossenen Betätigungsschutzes α zu den Meldelampen h und dem Überwachungsrelais Rl nach N₁. Immer erst nach dem Einlegen des Erdungsschalters E und dem Verschluß seines Betätigungsschutzes α können die Türen g und r gefahrlos und alarmfrei geöffnet werden, und sie unterbrechen dabei durch ihren Kontakt d die Meldelampe f und das Überwachungsrelais Re, über dessen Kontakt i und den damit zusammenwirkenden Alarmkontakt c bei jedem Öffnungsversuch an dem Betätigungsverschluß a des Erdungsschalters E der Alarm H eingeschaltet wird, der jeden Versuch der Enter dung vereitelt. Werden die Türen r und g und der Betätigungsschutz ζ des Leistungsschalters L nach beendeter Arbeit wieder geschlossen, so wird über den Kreis P₁- u — u — t — t und alle Verschlußmeldekontakte d durch die Meldelampe / und das Überwachungsrelais Re die Betätigung des Erdungsschalters E freigegeben. Wenn der Erdungsschalter E ausgeschaltet und sein Betätigungsschutz α wieder verschlossen ist, erfolgt über den Stromkreis P₂-V-v — v — l-m — n- R+p — N₂ die Freigabe der Trenner Te-Ta, deren unfallfreies Einlegen immer gesichert ist, sowohl durch das bei dem Enterden durch Meldekontakt e abgefallene Überwachungsrelais Rl als auch durch die mittels des Verschlußmeldekontaktes u des geöffneten Betätigungsschutzes 0 erfolgte Unterbrechung der Überwachungsrelais Re und Rb jede gefahrbringende Betätigung verhindert wird, da jeder Öffnungsversuch der Betätigungsschutzeinrichtungen α und ζ und der Türen g und r über die Alarmkontakte c und k den Alarm H einschaltet. Es ist also immer sowohl die zwangläufig richtige Betätigungsreihenfolge in jeder Richtung garantiert als auch jeder durch das alarmlose Öffnen eines Betätigungsschutzes eingeleitete Schaltvorgang und jede geöffnete Zelle allseitig geschützt.

Alle dazwischenliegenden offenen Leitungen und Hochspannung führenden Teile an den Generatoren, Transformatoren, Wandlern und sonstigen zugehörigen Einrichtungen sowie die Sammelschienen werden in einfachster Weise durch Drahtgitter tür en od. dgl. der Berührung entzogen, welche sinngemäß wie die Zwischenzellentür r durch die Kontakte k — v — d gesichert werden, nach der Vorprüfung durch je eine Meldelampe h gefahr- und alarmlos geöffnet werden können, im offenen Zustande gegen Unterspannungsetzen geschützt sind und deren Verschluß nie vergessen werden kann.

Zum Vermeiden von Irrtümern und zur besseren Kontrolle ist je eine weitere Meldelampe q an jeder

gefährdeten Stelle und parallel dazu auf der Schaltwarte vorgesehen, welche gleichzeitig mit der Alarmwarnung über je einen Signalkontakt s an jeder Tür g und jedem Betätigungsschutz ζ und zusammenwirkend mit dem Kontakt y des Uberwachungsrelais Rl brennen oder durch den Einbau einer Blinkeinrichtung in die gemeinsame Rückleitung NbI blinken, wie die Abb. 2 unten für Rl zeigt. In gleicher Weise können diese Kontakte auch am Überwachungsrelais R und Rb und jeder Betätigungsschutzeinrichtung ο und ζ angeordnet werden.

Als weitere Sicherungsmaßnahme wird die Steuerleitung jedes ferngesteuerten Leistungsschalters L über \veitere Verschlußüberwachungskontakte u an ihren zugehörigen Trennerbetätigungsschutzeinrichtungen ο geführt und dadurch jedes Schalten des Leistungsschalters L bei einem offenen Betätigungsschutz 0 verhindert.

Ferner kann durch weitere Meldelampen auf der Schaltwarte, welche parallel zu den Meldelampen h und p geschaltet sind, die Arbeitssicherung oder die Einschaltfreiheit jedes Sammelschienenabzweigs angezeigt werden.

Der unvollständige Verschluß der Türen und Betätigungsschutzverschlüsse wird durch geeignete Aufdrückfedern od. dgl., welche dieselben bis über den Schließbereich der Alarmkontakte x-k-c aufdrücken, verhindert, und dadurch wird alles Suchen nach der Ursache des durch nachträglich aufgehende Türen immer folgerichtig einsetzenden Alarms vermieden.

Der Alarmstromkreis wird unabhängig durch die ganze Anlage geführt und läßt sich durch eine bekannte Spannungsüberwachung sichern. Die Vorprüfung durch die brennenden Meldelampen täuscht niemals Gefahrlosigkeit vor und garantiert die Unabhängigkeit von Spannungsausfällen. Durch die Anwendung der meist vorhandenen Gefahrmeldeeinrichtungen ist ein für kleinste Anlagen wirtschaftlich tragbarer Schutz geschaffen, dessen Kosten durch das absolute Verhindern von Unfällen und der damit zusammenhängenden Betriebsausfälle reichlich aufgehoben werden.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Überwachungseinrichtung für Hochspannungsschaltanlagen mit Berührungs- und Betätigungsschutz und Gefahrmeldeeinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß Verschlußüberwachungskontakte, z. B. (u und v) in Reihe in die entsprechenden Gefahrmeldekreise (t - h und I - p) eingeschaltet und daß parallel zu den Gefahrmeldelampen z. B. (p und K) Überwachungsrelais z. B. (R und Rl) geschaltet werden, welche in jedem Gefahrfalle mittels ihrer Kontakte den Alarm und die Anzeige des Gefahrenortes vorbereiten, welche erst beim Öffnen der gefährdeten Berührungs- und Betätigungsschutzeinrichtung über weitere Kontakte eingeschaltet werden und bleiben, solange diese gefahrbringend geöffnet sind oder trotz des Verschlusses eine fahrlässig ausgeführte Fehlschaltung besteht.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Erdungsschalter (E) mittels Meldekontakten (e, m), einer Meldelampe (f) mit einem parallelgeschalteten Überwachungsrelais (Re), Alarmkontakt (c) und Verschlußüberwachungskontakten (b, n) an seinem Betätigungsschutz (a) gesichert und überwacht wird, daß das Überwachungsrelais (Re) durch Verschlußmeldekontakte (d), die hinter die Meldekontakte (u, u, t, t) der ausgeschalteten und verschlossenen Trenner (Te, Ta) geschaltet sind, gleichzeitig den Verschluß des Betätigungsschutzes (z) und der Tür (g) des Leistungsschalters (L) und aller Zwischenzellentüren (r) mit überwacht, deren öffnung über den Kontakt (i) des abfallenden Überwachungsrelais (Re) und den Alarmkontakt (c) des geöffneten Betätigungsschutzes (a) des Erdungsschalters (-E) den Alarm (H) einschaltet, daß ferner der Meldekreis (u — u — t — t) erst über die zwischengeschalteten Meldekontakte (e und b) des eingeschalteten und verschlossenen Erdungsschalters (E) und das Überwachungsrelais (Rl) den gesicherten Leistungsschalter (L) für Arbeiten freigibt und daß anschließend der Meldekreis (v — ν — ν — Γ) erst über zwischengeschaltete Meldekontakte (m und n) des ausgeschalteten und verschlossenen Erdungsschalters (E) und das Überwachungsrelais (R) die Trenner (Te, Ta) zum Betätigen freigibt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geöffneten Berührungsund Betätigungsschutzeinrichtungen (g, r, 0, z) weitere Signalkontakte (s) betätigen, welche erst über den Kontakt (3/) des. zugehörigen Überwachungsrelais (R - Re - Rb - Rl) die Meldelampe (q) zur Anzeige der gefährdeten Stelle einschaltet.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsrelais (R, Rl, Rb, Re) beliebige Schauzeichen für die Anzeige der Gefahrlosigkeit betätigen.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch parallel zu den Meldelampen (h, p und #) oder den Uberwachungsrelais (R, Rl, Rb, Re) geschaltete beliebige Meldemittel die Arbeitssicherung und die Einschaltfreiheit jedes Anlageteils und der Gefährdungsort auf der Schaltwarte angezeigt wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch geeignete Aufdrückfedern od. dgl. alle Türen und Betätigungsverschlüsse (g — r -ο- ζ - a) bis über den Schließbereich der Alarmkontakte (x — k — c) aufgedrückt werden.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitungen ferngesteuerter Leistungsschalter über weitere Verschlußüberwachungskontakte (u) an ihren zugehörigen Trennerbetätigungsschutzeinrichtungen (0) geführt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 527 559, 536 283, 306, 638187;

B. F1 e c k: »Hochspannungs- und Niederspannungs-Schaltanlagen«, Girardet, Essen, 1950, S. 149 ff.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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