DE19925965A1 - Schaltanlage mit Trennschaltern und Leistungsschaltern - Google Patents

Abstract

Eine Schaltanlage weist wenigstens zwei Sammelschienen (4, 5) mit je einem einspeisenden Leistungsschalter (10, 11) sowie Trennschalter (6, 7, 8) für jeden Abzweig (1, 2, 3) auf. Jeder der Abzweige (1, 2, 3) besitzt eine Einrichtung (13) zur Kurzschlußerfassung, deren Kurzschlußmeldesignale eine zentrale Steuereinrichtung (14) beaufschlagen. Im Grundzustand werden alle Abzweige (1, 2, 3) aus einer der Sammelschienen (4) versorgt. Beim Auftreten eines Kurzschlusses (12) in einem der Abzweige (2) werden die fehlerhaften Abzweige (1, 3) durch Betätigung der zugehörigen Trennschalter (6, 8) auf die andere Sammelschiene (5) geschaltet. Der fehlerhafte Abzweig (2) wird durch Öffnung des Leistungsschalters (4) der zugehörigen Sammelschiene (4) abgeschaltet. Da nur ein Leistungsschalter je Sammelschiene benötigt wird und die Abzweige über kostengünstige Trenn- bzw. Trennumschalter geschaltet werden, sind die Gesamtkosten der Schaltanlage bedeutend reduziert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltanlage mit Trennschaltern und Leistungsschaltern zur Versorgung mehrerer Abzweige für Verbraucher. Bisher ist es in Niederspannungs-Schaltanlagen üblich, für jeden Abzweig einen Leistungsschalter vorzusehen. Dies hat den Vorteil, daß jeder Abzweig eigenständig gegen Kurzschlüsse geschützt ist. Dem steht der große Aufwand für die Leistungsschalter gegenüber.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen wirtschaftli­ cheren Aufbau von Niederspannungs-Schaltanlagen mit vielen Verbraucherabzweigen ohne Einbuße an Schutzwirkung zu ermög­ lichen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch folgende Merkma­ le gelöst:

• - die Trennschalter sind fernsteuerbar ausgebildet,
• - es sind wenigstens zwei Sammelschienen vorgesehen, an wel­ che die Abzweige mittels der Trennschalter wahlweise an­ schließbar sind,
• - im Zuge jeder der Sammelschienen ist einspeiseseitig ein Leistungsschalter angeordnet,
• - jeder der Abzweige ist mit einer Einrichtung zur Kurz­ schlußerfassung ausgerüstet, die beim Auftreten eines Kurzschlußstromes ein Kurzschlußmeldesignal abgibt,
• - es ist eine Steuereinrichtung zur Verarbeitung der Kurz­ schlußmeldesignale aller Abzweige und zur Betätigung der Trennschalter vorgesehen, um fehlerbehaftete Abzweige mit einer der Sammelschienen und fehlerfreie Abzweige mit ei­ ner anderen Sammelschiene zu verbinden und anschließend den fehlerbehafteten Abzweig durch Öffnung des Leistungs­ schalters der zugehörigen Sammelschiene abzuschalten.

Bei einer Schaltanlage nach der Erfindung ist somit die An­ zahl der Leistungsschalter von der Anzahl der Abzweige zu den Verbrauern unabhängig. Auch sind Trennschalter mit Fernsteue­ rung kleiner und preiswerter als Leistungsschalter. Eine wei­ tere Ersparnis ergibt sich durch die relativ einfachen Ein­ richtungen zur Kurzschlußerfassung, die wesentlich preiswer­ ter als die für ein umfangreiches Spektrum von Schutzaufgaben ausgelegten Überstromauslöser der Leistungsschalter sind. Ob­ wohl diesen Vorteilen der zusätzliche Aufwand für eine zen­ trale Steuereinrichtung gegenübersteht, sind die Vorteile ge­ genüber einer Schaltanlage der bisherigen Konfiguration be­ trächtlich, weil unabhängig von der Anzahl der Abzweige nur eine solche Steuereinrichtung benötigt wird. Besonders für Schaltanlagen mit vielen Abzweigen ergeben sich daher erheb­ liche Einsparungen im Errichtungsaufwand und im Platzbedarf.

Die wahlweise Verbindung der Abzweige mit jeder der vorgese­ henen Sammelschienen ist in bekannter Weise durch je zwei Trennschalter je Abzweig oder je einen Trenn-Umschalter zu erreichen. Werden normale Trennschalter benutzt, so empfiehlt es sich, eine Steuereinrichtung mit der Eigenschaft zu ver­ wenden, daß nach dem Öffnen des Leistungsschalters der mit dem Kurzschlußstrom beaufschlagten Sammelschiene die Öffnung des betreffenden Trennschalters und nachfolgend ein erneutes Schließen des Leistungsschalters veranlaßt wird. Sinngemäß kann die Zuschaltung eines Abzweiges dadurch erfolgen, daß zunächst der Leistungsschalter der ausgewählten Sammelschiene geöffnet, dann der zugehörige Trennschalter geschlossen und der betreffende Leistungsschalter erneut geschlossen wird. Für diese Vorgänge werden bei Verwendung von Schaltgeräten mit modernen Antrieben nur wenige Millisekunden benötigt. Es wird also der Vorteil erreicht, daß nach dem Abschalten des Kurzschlußstromes der fehlerbehaftete Abzweig vollständig ab­ getrennt werden kann und anschließend beide Sammelschienen wieder zur wahlweisen Speisung der gesunden Abzweige zur Ver­ fügung stehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt einen Schaltplan einer Schaltanlage mit zwei Sammelschienen und mit Trennumschaltern.

In der Fig. 2 ist gleichfalls anhand eines Schaltplanes ein weiteres Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei dem zwei Sammelschienen und zwei einfache Trennschalter in jedem Ab­ zweig vorgesehen sind.

Gemäß der Fig. 1 können mehrere zu Verbrauchern führende Ab­ zweige 1, 2 und 3 wahlweise über die eine von zwei vorgesehe­ nen Sammelschienen 4 und 5 versorgt werden. Hierzu ist jeder der Abzweige 1, 2 und 3 mit einem Trenn-Umschalter 6, 7 bzw. 8 ausgestattet. Die Einspeisung in die Sammelschiene 4 er­ folgt über einen Leistungsschalter 10 und in die Sammelschie­ ne 5 über einen weiteren Leistungsschalter 11.

In der Fig. 1 ist ein Schaltzustand veranschaulicht, bei dem der Leistungsschalter 10 geschlossen und die Abzweige 1, 2 und 3 aufgrund der gewählten Schaltstellung der Trenn-Um­ schalter 6, 7 und 8 mit der Sammelschiene 4 verbunden sind. Der Leistungsschalter 11 ist geöffnet, was aber zunächst ohne Bedeutung ist.

Nimmt man nun an, daß im Abzweig 2 ein Fehler infolge eines Kurzschlusses auftritt, wie dies durch einen Pfeil 12 ange­ deutet ist, so werden die Abzweige 1 und 3 durch Betätigung der Trenn-Umschalter 6 und 8 auf die Sammelschiene 5 geschal­ tet. Anschließend wird der Leistungsschalter 11 geschlossen. Die an den Abzweigen 1 und 3 liegenden Verbraucher werden so­ mit weiter versorgt. Im Zuge dieser Schalthandlungen wird der Leistungsschalter 10 geöffnet und hierdurch der fehlerhafte Abzweig 2 abgeschaltet. Nach Behebung des Schadens im Abzweig 2 kann der Leistungsschalter 10 wieder zugeschaltet werden. Es kann aber auch der Trenn-Umschalter 7 betätigt und hier­ durch der Abzweig 2 auf die Sammelschienen 5 geschaltet wer­ den. Im Fall eines anderen Fehlers können nun die nicht be­ troffenen Abzweige auf die Sammelschiene 4 geschaltet und die weiteren Schaltvorgänge sinngemäß durchgeführt werden.

Im Prinzip sind die vorstehend beschriebenen Schalthandlungen von Hand durchführbar, was aber die Anwesenheit einer quali­ fizierten Bedienungsperson erfordert und auch eine gewisse Zeit beansprucht, die unter Umständen störend für den Betrieb der Verbraucher sein kann. Vorteilhaft ist daher der Einsatz einer selbsttätigen Steuerung der Schalthandlungen durch den Einsatz von Einrichtungen 13 zur Kurzschlußerfassung in den Abzweigen 1, 2 und 3 und einer Steuereinrichtung 14, die Schaltbefehle zur Betätigung der Leistungsschalter 10 und 11 sowie der Trenn-Umschalter 6, 7 und 8 abgibt. Voraussetzung für Anwendung dieser Einrichtungen 13 und 14 sind Schaltgerä­ te mit fernsteuerbaren Antrieben, d. h. solchen, die durch einfache elektrische Schaltbefehle ein- oder ausgeschaltet werden können. In dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 besitzt hierzu jeder der Abzweige 1, 2 und 3 eine solche Ein­ richtung 13 zur Kurzschlußerfassung, deren Kurzschlußmeldesi­ gnale einer zentralen Steuereinrichtung 14 zugeführt werden. Die Einrichtungen 13 zur Kurzschlußerfassung und die zentrale Steuereinrichtung 14 sind miteinander durch einen Steuerbus 15 verbunden, der den gesamten Signalverkehr aufnimmt und der auch mit jedem der Leistungsschalter 10 und 11 sowie den Trenn-Umschalter 6, 7 und 8 verbunden ist.

Der Steuerbus 15 ermöglicht es, beliebig viele Abzweige zu steuern, ohne entsprechend viele einzelne Steuerleitungen zwischen der Schaltgeräten zu verlegen. Erforderlich sind le­ diglich einheitliche Interface-Module (nicht gezeigt), die von der Steuereinrichtung 14 abgegebene Signale in einen Steuerbefehl für ein zu betätigendes Schaltgerät umformt.

Das in der Fig. 2 veranschaulichte weitere Ausführungsbei­ spiel weist ebenfalls zwei Sammelschienen 4 und 5 mit ein­ speisenden Leistungsschaltern 10 und 11 zur Versorgung von drei Abzweigen 1, 2 und 3 vor. Gleichfalls sind Einrichtungen zur Kurzschlußerfassung 13, eine zentrale Steuereinrichtung 14 und ein Steuerbus 15 vorhanden. Unterschiedlich ist die Verwendung von je zwei Trennschaltern 6-1 und 6-2 im Abzweig 1, 7-1 und 7-2 im Abzweig 2 sowie 8-1 und 8-2 im Abzweig 3, die unabhängig zu betätigen sind.

In der gezeigten Ausgangsstellung erfolgt die Speisung der Abzweige 1, 2 und 3 über den Leistungsschalter 10 und die Sammelschiene 4, wobei die Trennschalter 6-1, 7-1 und 8-1 ge­ schlossen sind. Der Leistungsschalter 11 ist geöffnet, ebenso die Trennschalter 6-2, 7-2 und 8-2. Tritt nun ein Fehler auf (Kurzschluß im Abzweig 2, Pfeil 12), so übermittelt die Ein­ richtung 13 am Abzweig 2 ein entsprechendes Kurzschlußmelde­ signal über den Steuerbus 15 an die zentrale Steuereinrich­ tung 14. Durch gleichfalls über den Steuerbus 15 übertragene Signale der Steuereinrichtung 14 werden daraufhin die Trenn­ schalter 6-1 und 8-1 geöffnet und die Trennschalter 6-2 und 8-2 sowie der Leistungsschalter 11 geschlossen, so daß nun der Betrieb in den Abzweigen 1 und 3 fortgesetzt wird. Durch Öffnen des Leistungsschalters 10 wird der fehlerhafte Abzweig 2 abgeschaltet. Durch die gesonderten Trennschalter in jedem Abzweig wird nun der Vorteil erreicht, daß nach dem Öffnen des Leistungsschalters 10 der Trennschalter 7-1 geöffnet wer­ den und anschließend der Leistungsschalter 10 wieder einge­ schaltet werden kann. Offensichtlich erweitert dies die Mög­ lichkeiten für einen flexiblen Betrieb der Verbraucher mit nur kurzen Unterbrechungen.

Claims (2)

1. Schaltanlage mit Trennschaltern (6, 7, 8; 6-1, 6-2, 7-1, 7-2, 8-1, 8-2)und Leistungsschaltern (10, 11) zur Versorgung mehrerer Abzweige (1, 2, 3) für Verbraucher, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - die Trennschalter (6, 7, 8; 6-1, 6-2, 7-1, 7-2, 8-1, 8-2) sind fernsteuerbar ausgebildet,
• - es sind wenigstens zwei Sammelschienen (4, 5) vorgesehen, an welche die Abzweige (1, 2, 3) mittels der Trennschalter (6, 7, 8; 6-1, 6-2, 7-1, 7-2, 8-1, 8-2) wahlweise an­ schließbar sind,
• - im Zuge jeder der Sammelschienen (4, 5) ist einpeiseseitig ein Leistungsschalter (10, 11) angeordnet,
• - jeder der Abzweige (1, 2, 3) ist mit einer Einrichtung (13) zur Kurzschlußerfassung ausgerüstet, die beim Auftre­ ten eines Kurzschlußstromes ein Kurzschlußmeldesignal ab­ gibt,
• - es ist eine Steuereinrichtung (14) zur Verarbeitung der Kurzschlußmeldesignale aller Abzweige (1, 2, 3) und zur Betätigung der Trennschalter (6, 7, 8; 6-1, 6-2, 7-1, 7-2 8-1, 8-2) vorgesehen, um fehlerbehaftete Abzweige (2) mit einer (5) der Sammelschienen (4, 5) und fehlerfreie Ab­ zweige (1, 3) mit einer anderen (5) der Sammelschienen (4, 5) zu verbinden und anschließend den fehlerbehafteten Ab­ zweig (2) durch Öffnung des Leistungsschalters (10) der zugehörigen Sammelschiene (4) zu unterbrechen.

2. Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abzweig (1, 2, 3) durch gesonderte Trennschalter (6-1, 6-2, 7-1, 7-28-1, 8-2) mit jeder der Sammelschienen verbind­ bar ist und daß die Steuereinrichtung (14) nach dem Öffnen des Leistungsschalters (10) der mit einem Kurzschlußstrom be­ aufschlagten Sammelschiene (4) die Öffnung des betreffenden Trennschalters (7-1) und nachfolgend ein erneutes Schließen des betreffenden Leistungsschalters (4) veranlaßt.