DE1124576B

DE1124576B - Electric switch lock for circuit breaker

Info

Publication number: DE1124576B
Application number: DEL27507A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Endres; Heinrich Vesper
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1957-04-27
Filing date: 1957-04-27
Publication date: 1962-03-01

Description

Elektrische Einschaltsperre für Leistungsschalter Die Erfindung betrifft eine elektrische Einschaltsperre für Leistungsschalter zur Verhinderung unbeabsichtigten Inbetriebkommens von angeschlossenen Verbrauchern.Electrical closing lockout for circuit breakers The invention relates to an electrical switch lock for circuit breakers to prevent unintentional Commissioning of connected consumers.

Bei Leistungsschaltern, denen ein oder mehrere Verbraucher einschließlich der zugehörigen Steuergeräte, wie Anlaß-, Schalt- und Befehlsgeräte, nachgeschaltet sind, kennt man verschiedene Einschaltsperren. Sie sollen das Einschalten des Leistungsschalters verhindern, wenn die Steuergeräte nicht in Nullstellung stehen oder wenn die Verbraucher, insbesondere die elektromotorischen, durch fehlerhafte Funktion der Schalt- und Steuergeräte bereits beim Einlegen des Leistungsschalters in Betrieb kommen könnten.For circuit breakers that have one or more consumers including the associated control devices, such as starting, switching and command devices, connected downstream there are different switch-on locks. You are supposed to turn on the circuit breaker prevent if the control units are not in the zero position or if the consumers, in particular the electromotive, due to faulty function of the switching and Control devices could already come into operation when the circuit breaker is inserted.

Es ist bekannt, als elektrische Einschaltsperre für Leistungsschalter eine sogenannte Nullkontaktverriegelung vorzusehen, bei der die Speiseleitung zur Spule des Unterspannungsauslösers von den Abgängen voreilender Wischer oder Schließer über Kontakte der Steuergeräte geführt wird, die nur in deren Nullstellung geschlossen sind. Der Unterspannungsauslöser muß bekanntlich anziehen und das Schaltschloß des Leistungsschalters zum Einschalten vorbereiten. Nur wenn alle sogenannten Nullkontakte geschlossen sind, können die Hauptschließer des Leistungsschalters schließen. Ein Hilfsschließer überbrückt dann die Nullkontakte, so daß die zum Steuern der Verbraucher erforderlichen Geräte aus der Nulllage herausbewegt werden können, ohne daß der Unterspannungsauslöser den Leistungsschalter abschaltet.It is known as an electrical closing lockout for circuit breakers to provide a so-called zero contact interlock, in which the feed line to Coil of the undervoltage release from the outgoing wipers or normally open contacts via contacts of the control units, which are only closed in their zero position are. As is well known, the undervoltage release must tighten and the switching mechanism of the Prepare the circuit breaker for switching on. Only if all so-called zero contacts are closed, the main NO contacts of the circuit breaker can close. A Auxiliary make contact then bridges the zero contacts, so that to control the consumer required devices can be moved out of the zero position without the Undervoltage release switches off the circuit breaker.

In Fig. 1 ist eine Schaltung mit der bekannten Nullkontaktverriegelung dargestellt. Die Nullkontakte N1 . . . N" der Steuergeräte liegen im Unterspannungsauslöserkreis. Dieser geht aus von Phase R1 vor den Hauptschließern 12 über Hilfsfrühschließer 14a im Leistungsschalter 11, dann nach außen über Notaustaster 19, Nullkontakte N,1 bis N1, Hilfsöffner 1.7 der Motorschutzrelais der an R, S, T (3, 1) bis R, S, T (3, n) liegenden, nicht dargestellten Verbraucher. Die Nullkontakte Ni bis N" befinden sich an den Steuergeräten für die an R, S, T (3, 1) bis R, S, T (3, n) angeschlossenen Verbraucher und sind nur in Nullstellung der Steuergeräte geschlossen. Die Motorschutzrelais sind im Relaiskasten 18 angeordnet. Der Unterspannungsauslösekreis führt dann zum Unterspannungsauslöser U< und von da über Hilfsfrühschließer 14 b zur Phase Ti vor den Hauptschließer 12. Der Hilfsschließer 14 c überbrückt bei eingeschaltetem Leistungsschalter 11 die Nullkontakte N j bis N". Der Unterspannungsauslöser U < wirkt mechanisch auf das Schaltschloß 13. Nachteilig bei der bekannten Einrichtung ist, daß die Speisespannung des Unterspannungsauslösers meistens die Betriebsspannung der Anlage ist. In der Praxis wird vielfach die Steuerspannung zwischen R, und To der nicht gezeichneten Schützsteuerung über einen Steuerspannungstrafo 16 auf 220 V begrenzt. Bei der Nullkontaktverriegelung liegt aber trotzdem die meistens höhere Betriebsspannung an den Nullkontakten. Außerdem sperrt die Nullkontaktverriegelung das Einschalten des Leistungsschalters normalerweise nicht bei Hängenbleiben von Ständer- bzw. sonstigen Schützen, die dann unerwünschtes Inbetriebkommen verursachen können.In Fig. 1, a circuit with the known zero contact locking is shown. The zero contacts N1 . . . N "of the control units are in the undervoltage release circuit. This starts from phase R1 in front of the main make contacts 12 via auxiliary early make contacts 14a in circuit breaker 11, then to the outside via emergency stop button 19, zero contacts N, 1 to N1, auxiliary break contact 1.7 of the motor protection relay at R, S, T (3, 1) to R, S, T (3, n) consumers, not shown. The zero contacts Ni to N ″ are located on the control units for those connected to R, S, T (3, 1) to R, S , T (3, n) connected consumers and are only closed when the control units are in the zero position. The motor protection relays are arranged in the relay box 18. The undervoltage release circuit then leads to the undervoltage release U <and from there via auxiliary early make contact 14 b to phase Ti in front of the main make contact 12. The auxiliary make contact 14 c bridges the neutral contacts N j to N "when the circuit breaker 11 is switched on. The undervoltage release U <acts mechanically on the switching mechanism 13 The disadvantage of the known device is that the supply voltage of the undervoltage release is mostly the operating voltage of the system. In practice, the control voltage between R and To of the contactor control (not shown) is limited to 220 V via a control voltage transformer 16 In addition, the zero contact interlock does not normally prevent the circuit breaker from being switched on if stator or other contactors get stuck, which can then cause undesired start-up.

Es ist weiterhin eine elektrische Einschaltsperre für Leistungsschalter bekannt, wie sie in Fig.2 dargestellt ist. Bei dieser sogenannten Nullastverriegelung sind zwischen den Abgängen der Hilfsfrüh-Schließer 24 a und 24 b und den Abgängen der Hauptschließer 22 des Leistungsschalters 21 Widerstände 25a und 25b geschaltet, die als Vorwiderstände für den Unterspannungsauslöser U < wirken. Der Unterspannungsauslösekreis unterscheidet sich von dem in Fig. 1. dargestellten dadurch, daß die Nullkontakte N, bis N" und der zugehörige Hilfsschließer 24 c unbeschaltet bleiben. Der Hilfsfrühschließer 24a und der Widerstand 25 a überbrücken in Phase R, Hilfsfrühschließer 24 b und Widerstand 25 b in Phase T die Hauptschließer 22 des Leistungsschalters 21, sobald die Hilfsfrühschließer 24 a, 24 b schließen. Fließt dann ein Strom über einen oder mehrere unerwünscht eingeschaltete Verbraucher, dann kann der Unterspannungsauslöser U < infolge des Spannungsabfalles an den Widerständen 25 a, 25 b nicht anziehen. Statt der Widerstände, die auf den Unterspannungsauslöser wirken, wird bei anderen Ausführungen dieser Sperre auch ein Spezialarbeitsstromauslöser sinngemäß angeschlossen. Die Nullastverriegelung allein verwendet, arbeitet bei Schützsteuerungen nicht mehr sicher genug. Der Betätigungsstrom einer etwa an den Transformator 26 angeschlossenen, eingeschalteten Schützspule bewirkt in den Widerständen der Sperre eventuell einen zu geringen Spannungsabfall, so daß der Unterspannungsauslöser noch anziehen kann. Werden die Widerstände bzw. die Spule des Arbeitsstromauslösers auch für Schützbetätigungsströme empfindlich genug bemessen, dann werden sie gegen mechanische oder thermische Beanspruchung zu anfällig.There is also an electrical switch lock for circuit breakers known, as shown in Fig.2. In this so-called no-load locking, resistors 25a and 25b are connected between the outputs of the auxiliary early make contacts 24 a and 24 b and the outputs of the main make contacts 22 of the circuit breaker 21, which act as series resistors for the undervoltage release U <. The undervoltage release circuit differs from the one shown in FIG. 1 in that the neutral contacts N, to N "and the associated auxiliary make contact 24c remain unconnected b in phase T the main closer 22 of the circuit breaker 21 as soon as the auxiliary early closing contacts 24 a, 24 b close. If a current then flows through one or more undesirably switched on consumers, the undervoltage release U <can be caused by the voltage drop at the resistors 25 a, 25 b Instead of the resistors that act on the undervoltage release, in other versions of this lock a special shunt release is connected accordingly. The no-load interlock used alone no longer works safely enough in contactor controls causes in the resistances of the lock may have a voltage drop that is too low, so that the undervoltage release can still pick up. If the resistors or the coil of the shunt release are dimensioned to be sensitive enough to contactor actuation currents, then they become too susceptible to mechanical or thermal stress.

Zur Vermeidung der genannten Mängel ist erfindungsgemäß zu einer an sich bekannten Nullastverriegelung zur Überprüfung der Verbraucher, z. B. Motoren, entweder direkt oder über einen Steuertransformator bzw. Umformer eine Hilfsschützanordnung nach Art einer Nullkontaktverriegelung zur überprüfung der Nullstellungen der Steuergeräte nachgeschaltet.To avoid the deficiencies mentioned, according to the invention, one has to do with one known no-load locking to check the consumer, z. B. Motors, an auxiliary contactor arrangement either directly or via a control transformer or converter like a zero contact interlock to check the zero positions of the control units downstream.

In Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Einschaltsperre dargestellt. Die darin zur Anwendung kommende Nulllastverriegelung wird auf die überprüfung etwa eingeschalteter Verbraucher, z. B. der Motoren, beschränkt. Dadurch können die Widerstände 35 a, 35 b verhältnismäßig niederohmig und damit sehr robust ausgeführt werden. Schützspulenbetätigungskreise können nicht geschlossen sein, weil das die zusätzliche Nullkontaktverriegelung verhindert. Hängengebhebene Ständerschütze z. B. bedeuten eingeschaltete Verbraucher, auf die die Nullastverriegelung anspricht.In Fig. 3, the lockout according to the invention is shown. The no-load locking used therein is based on the review of any loads that are switched on, e.g. B. the engines, limited. As a result, the resistors 35 a, 35 b can be made relatively low-resistance and thus very robust. Contactor coil actuation circuits cannot be closed because this prevents the additional zero contact interlock. Hanging level stand contactors z. B. mean switched on consumers to which the no-load locking responds.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Nullkontaktverriegelung durch den Steuerspannungstrafo 36 galvanisch vom Netz getrennt. Die flberbrückung der Nullkontakte Ni ... N" nach erfolgtem Einschalten des Leistungsschalters. 31 übernimmt das Hilfsschütz 41, das sieh automatisch einschaltet, wenn alle Nullkontakte während oder nach dem Einschalten des Leistungsschalters einmal gleichzeitig geschlossen wurden. Zum Einschalten des Leistungsschalters 31 ist es nicht erforderlich, daß die Nullkontakte alle geschlossen, d. h. die Steuergeräte alle in Nullstellung stehen. Der Bedienungsmann braucht erst nach dem erfolgten Einschalten, wenn er sich auf seine eigentliche Aufgabe konzentriert, nämlich auf die sinnvolle Inbetriebnahme der Verbraucher, z. B. der Motoren, die Steuergeräte alle einmal in Nullstellung zu bringen, weil sonst das Hilfsschütz 41- nicht anzieht, d. h. die Kontakte 41 a, 41 b, 41 c geöffnet bleiben. Solange bleibt der Steuerstromkreis unterbrochen. Das hat einen weiteren Vorteil darin, daß der Bedienungsmann ruhig seinen Platz einnehmen kann, ohne befürchten zu müssen, die Verbraucher auf dem Wege zu seinem Platz unbeabsichtigt, z. B. durch Anstoßen der Steuerhebel, in Betrieb zu setzen. Der Trafo 36, der in der Praxis ohnehin meist vorhanden ist, darf nach den einschlägigen Unfallverhütungsvorschriften nicht vor dem Leistungsschalter angeschlossen werden, würde aber bei direktem An schlug an die Abgänge des Leistungsschalters einen störend großen, eingeschalteten Verbraucher darstellen, auf den die Nullastverriegelung anspräche. Der Steuertransformator 36 wird daher zweckmäßig über einen Hilfsschließer 34 c entsprechender Schaltleistung mit den Hauptschließern 32 zusammen eingeschaltet und stört damit die Vorprüfung auf Nulllast nicht. Der Hilfsschließer 34 c wird zweckmäßig: zwangläufig mit den Hauptschließern 32 geführt.In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the zero contact interlock is galvanically isolated from the mains by the control voltage transformer 36. The bridging of the zero contacts Ni ... N "after the circuit breaker has been switched on. 31 is carried out by the auxiliary contactor 41, which switches on automatically if all zero contacts are closed once simultaneously during or after the circuit breaker is switched on. It is not necessary to switch on the circuit breaker 31 It is necessary that the zero contacts are all closed, ie the control units are all in the zero position. The operator only needs the To bring all control units to zero position, because otherwise the auxiliary contactor 41- will not pick up, ie the contacts 41a, 41b, 41c remain open. As long as the control circuit remains interrupted. This has a further advantage that the operator calmly takes his place can take without fear of consumers being on their way nem place unintentionally, z. B. by pushing the control lever to put into operation. The transformer 36, which is usually present in practice anyway, must not be connected in front of the circuit breaker according to the relevant accident prevention regulations, but would represent a disturbingly large, switched-on consumer to which the zero load lock would respond if it were directly connected to the circuit breaker outlets. The control transformer 36 is therefore expediently switched on together with the main make contacts 32 via an auxiliary make contact 34c with a corresponding switching capacity and thus does not interfere with the preliminary test for zero load. The auxiliary closer 34 c is expediently: necessarily guided with the main closer 32.

Die Erfindung besteht aus einer Kombination von modifizierten, aber an sich bekannten Einschaltsperren, wodurch ein umfassender Schutz gegen unbeabsichtigtes Inbetriebkommen von Verbrauchern; die am Leistungsschalter angeschlossen sind, erzielt wird.The invention consists of a combination of modified, but known switch-on locks, providing comprehensive protection against unintentional Commissioning of consumers; connected to the circuit breaker will.

Es ist bei der erfindungsgemäßen Einschaltsperre zweckmäßig, einen zusätzlichen kleinen Transformator 40 vorzusehen, der die Speisespannung des Unterspannungsauslösers U< auf z. B. die Größe der Steuerspannung herabsetzt. Weiterhin wird damit eine galvanische Trennung des Unterspannungsauslösers vom Netz erreicht, so daß der Druckknopf 39 für Fernausschaltung (Not halt) sowie die Kontakte 37 der Motorschutzrelais ebenfalls vom Netz getrennt sind. Die geringe Belastung der Nullastverriegelung durch Transformator 40 stört nicht, weil die Widerstände 35a, 35b, wie bereits erwähnt, ausreichend niederohmig gemacht werden können.In the case of the switch-on lock according to the invention, it is expedient to provide an additional small transformer 40, which increases the supply voltage of the undervoltage release U <to z. B. reduces the size of the control voltage. Furthermore, a galvanic separation of the undervoltage release from the mains is achieved so that the push button 39 for remote switch-off (emergency stop) and the contacts 37 of the motor protection relay are also separated from the mains. The low load on the no-load locking by transformer 40 does not interfere because the resistors 35a, 35b, as already mentioned, can be made sufficiently low.

Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel betrifft eine Drehstromschaltung. Bei Einphasenwechselstrom entfällt beispielsweise der mittlere Pol des Leistungsschalters und die daran angeschlossenen Leitungen.The embodiment shown in Fig. 3 relates to a three-phase circuit. With single-phase alternating current, for example, the middle pole of the circuit breaker is omitted and the lines connected to it.

Bei Gleichstrom ist sinngemäß der Steuerspannungstransformator 36 durch einen Umformer zu ersetzen. Der Speisetrafo für den Unterspannungsauslöser U< entfällt:In the case of direct current, the control voltage transformer 36 is analogously to be replaced by a converter. The supply transformer for the undervoltage release U <not applicable:

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electrical closing lockout for circuit breakers to prevent unintentional start-up of connected consumers, characterized in that to a per se known no load lock for checking the consumer, e.g. B. Motors, either directly or through a control transformer (36) or converter an auxiliary contactor arrangement (41) in the manner of a zero contact interlock is connected downstream for checking the zero positions of the control units.

2. Switch-on lock according to claim 1, characterized in that a contact (41 c) of the auxiliary contactor (41) as a self-holding contact for bridging the zero contacts after the Tightening is trained.

3. Switch-on lock according to claim 1 or 2 for change or three-phase current, characterized in that a transformer (40) is also provided which is the coil of the undervoltage release (U <and the push button for remote tripping (39) as well as the contacts of the motor protection. the relay is galvanically isolated from the mains. In Documents considered: German Patent No. 763 Q39.