DE2057296C3

DE2057296C3 - Anordnung zur gegenseitigen Verriegelung von Schalteinrichtungen

Info

Publication number: DE2057296C3
Application number: DE19702057296
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 1000 Berlin Wiesenewsky
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1970-11-21
Filing date: 1970-11-21
Publication date: 1978-11-16
Also published as: DE2057296B2; DE2057296A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur gegenseitigen Verriegelung von Schalteinrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Anordnung ist Gegenstand des älteren Patents 20 08 460. In der Steuerungstechnik z. B. innerhalb von Schaltanlagen werden häufig derartige Verriegelungsanordnungen für sogenannte Vorwahlsteuerungen verwendet. Meistens wird dabei die Schaltwarte mit zwei unabhängigen Vorwahlsteue- ¹^ rungen versehen, um bei einer Störung eine Reservesteuerung zur Verfugung zu haben, bzw. um gleichzeitig an zwei verschiedenen Stellen steuern zu können. Diese Möglichkeit verlangt jedoch eine gegenseitige Sperrung der Vorwahlsteuerungen, so daß die gesamte zweite Steuerung oder größe Teile davon blockiert werden können.

Es ist bekannt (DE-PS 1040 111), eine gegenseitige Sperrung z. B. einzelner Felder vorzunehmen, um .beispielsweise zu verhindern, daß gleichzeitig zwei Schaltgeräte im gleichen Feld geschaltet werden können.

Derartige Anordπμngen erfordern einen verhältnismäßig großen Aufwand, da die gegenseitigen Verriegelungen praktisch immer nur mit Öffnern arbeiten, die im Verriegelungsfall betätigt werden. Außerdem würde eine Relaisstörung dabei zu einer ungewollten Entriegelung führen und beim Auswechseln von Relais auch die andere Vorwahlsteuerung sperren.

Beim Einsatz von Ordinaten-Haft-Schaltern (TELE-FUNKEN-liste N2/WB 599b, Ausgabe 8.67), die normalerweise nur mit Schließern ausgerüstet sind, bereitet die gegenseitige Sperrung von Vorwahlsteuerungen Schwierigkeiten, da zusätzliche Relais erforderlich sind

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur gegenseitigen Verriegelung mehrerer Schalteinrichtungen anzugeben, bei der eine Reihenschaltung einer größeren Anzahl von Öffnern vermieden wird und bei der mehrere, eine Vorwahlsteuerung bildende Schalteinrichtungen gegenüber anderen Vorwahlsteuerungen selektiv gesperrt und galvanisch getrennt werden können, ohne daß der Aufwand sich wesentlich vergrößert Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Damit läßt sich auf vorteilhafte Weise eine selektive Sperrung von mit Ordinaten-Haft-Schaltern ausgerüsteten Schalteinrichtungen erzielen, ohne daß mehrere öffner in Reihe geschaltet werden müssen.

Als Schalteinrichtungen sind Haftankerrelais und/ oder Relais mit elektrischer Selbsthaltung vorgesehen. Mit den Haftankerrelais läßt sich vorteilhafterweise der Schaltzustand auch bei Spannungsunterbrechung erhalten, während die Relais mit elektrischer Selbsthaltung mit Impulsen ansteuerbar sind.

Bei Betätigung einer Spule der Schalteinrichtungen einer Vorwahlsteuerung sind die entsprechenden Spulen der anderen Vorwahlsteuerungen durch die Schließer der betätigten Spule selektiv kurzgeschlossen, so daß die Vorwahlsteuerungen unabhängig voneinander gleichzeitig zur Steuerung an verschiedenen Stellen eingesetzt werden können, ohne daß große Teile der Vorwahlsteuerungen gegenseitig blockiert werden müssen.

Bei gruppenweiser Aufteilung der einzelnen Vorwahlsteuerungen ist für jede Anlagengruppe oder jede Vorwahlsteuerung ein Sperrelais vorgesehen. Der Aufwand an Sperrelais ist also bei gruppenweiser Aufteilung gering.

Um auch beim Einsatz der Sperrelais den Schaltzustand bei Spannungsunterbrechung zu erhalten, sind die Sperrelais als Haftankerrelais ausgebildet

Bei Betätigung einer Anlagengruppe einer Vorwahlsteuerung sind die entsprechenden Anlagengruppen der anderen Vorwahlsteuerungen dur:h die Schließer des Sperrelais der angewählten Anl.agengruppe kurzgeschlossen. Damit ist wiederum ein·: selektive Verriegelung der einzelnen Anlagengruppen ohne großen Aufwand und ohne den Einsatz von Offnern möglich.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der

Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fi g. 1 die erfindungsgemäße Anordnung für zwei Vorwahlsteuerungen und

Fig.2 die Anordnung innerhalb einer P-rogramm-Steuerung.

In Fig. 1 sind zwei Vorwahlsteuerungen mit I und II bezeichnet Die beiden Vorwahlsteuerungen I und 11 sind identisch aufgebaut Im folgenden wird deshalb der Aufbau der Vorwahlsteuerung I unter Verwendung des Index 1 für die^e Vorwahlsteuerung näher erläutert Der schaltungstechnische Aufbau der Vorwahlsteuerung II ergibt sich dann durch entsprechende Verwendung der Bezeichnung mit dem Index 2.

In der Vorwahlsteuerung I sind mit di.i ... dn.i die '5 Spulen von η Ordinaten-Haft-Schaltern bezeichnet die in einem Zweig einer Meßbrücke liegen, die im folgenden noch erläutert wird. Die Spulen können durch Steuertasten 61.1 . -. bn.\ betätigt werden. Jeder Spule ist eine Diode nl.l ... ππ.ί zugeordnet die an einem Punkt χ 1 zu einer ODER-Verknüpfung zusammengefaßt sind. Ein zwischen den Punkten xl und Bi liegender Widerstand r3.1 im anderen oberen Meßbrückenzweig dient als Vergleichswiderstand zu den Spulenwiderständen. Sein Widerstandswert ist so bemessen, daß er beim Zusammentreffen der ungünstigsten Toleranzpaarung von Spulenwtderstand (Mindestwert) und Vergleichswiderstand (Höchstwert) kleiner ist als der Mindestwiderstand einer Spule, jedoch größer als der maximale Widerstand zweier parallelgeschalte- ^o ter Spulen bei minimalem Vergleichswiderstand und höchsten Spulenwiderständen.

Die untere Brückenhälfte wird im linken Teil aus einem Vorwiderstand r4.1 gebildet Dessen Wert ist auf die Nennspannung des Netzes ausgerichtet da der -"5 Spulenwiderstand aus konstruktiven Gründen nicht beliebig groß gewählt werden kann. Teil der Brücke ist ferner ein sehr hochohmiger Widerstand r6.1, der zwischen Kollektor und Emitter eines Schalttransistors 7*2.1 liegt. Im rechten unteren Teil der Meßbrücke ist ein Einstellwiderstand r9.1 vorgesehen, mit dem die Brücke abgeglichen wird.

In der Diagonalen der Meßbrücke liegt zwischen den Punkten A 1 und β 1 in Reihe mit einem Widerstand r5.1 die Basis-Emitterstrecke eines Meßtransistors 7*1.1,dessen Kollektor über Widerstände r7.1 und r8.1 die Basis des Schalttransistors Γ2.1 steuert. Zwischen der Basis des Schalttransistors 7*2.1 und dem negativen Pol Ni der Spannungsquelle, die zwischen dem positiven Pol P1 und dem negativen Pol N1 liegen soll, so liegen parallelgeschaltete Kontakte c/1.11... dn.W, die zur Sperrung des Schalttransistors 7*2.1 dienen.

Da die Spulen durch ihre Induktivität beim Einschalten zunächst einen hohen Widerstand aufweisen, würde der Meßtransistor 7*1.1 bei gleicher Betätigung von zwei Steuertasten 61.1 ... bn.i seinen Schwellwert erreichen und durchschalten. Um das zu verhindern, wird in die Verbindung zwischen den Punkt χ 1 und der Basis des Meßtransistors Ti. 1 ein Kondensator el eingefügt. Dieser Kondensator sperrt den Meßtransi- μ stör Ti. 1 so lange, bis die Einschaltinduktivität der Spulen abgeklungen ist und diese ihren ohmschen Wert erreicht haben. Zwischen den Spulen di.i ... dn.i und dem Punkt A 1 sind Dioden nA 1 und nB 1 geschaltet, die bei größerer Temperaturschwankung die Wider- iv> Standsänderungen der Dioden nt.I ... ππ.ί sowie des Meßtransistors 7*1.1 und damit die Änderung des Schwellwertes ausgleichen.

Wird beispielsweise die Steueriaste bi.i allein betätigt dann stellt sich am Punkt A 1 der Meßbrücke ein Potential ein, das gegenüber dem Punkt B i negativ ist da der Widerstand /-3.1 definitionsgemäß kleiner als der Widerstand der Spule di.i ist Nach Abklingen der Einschaltinduktivität der Spule di.i wird durch den Kondensator el der als Schwellwertschalter arbeitende Meßtransistor Tl.l freigegeben. Ober den Vorwiderstand r4.1 und den Widerstand r7.i und den Schalttransistor TZl erfolgt eine Rückkopplung auf den Punkt A 1, wodurch das Flip-Flop umkippt und den Schalttransistor 7*2.1 aufsteuert Damit verliert der Meßtransistor 7*1.1 seine Funktion als Schwellwertschalter. Der volle Erregerstrom fließt nun vom positiven Pol Pi über 61.1, di.i. nAi, nBi, r4.i und 7*2.1 zum negativen Pol Ni, wodurch die Spule di.i anspricht und die Kontakte di.il und di.il. (dessen Funktion anschließend erläutert wird) sowie weitere nicht dargestellte Kontakte schließt

Das Schließen des Kontaktes dl.11 bewirkt einen Kurzschluß der Basis-Emitterstrecke des Schalttransistors 7*2.1. Dadurch wird dessen Kollektor-Emitterstrecke gesperrt und die Spule di.i entregt; sie hat sich also selbst abgesteuert. Die Kontakte dieser Spule bleiben jedoch auch nach der Entregung geschlossen, da das Relais als Haftankerrelais ausgebildet ist Die Kontakte werden erst durch eine für alle Spulen gemeinsam vorhandene, nicht dargestellte Rückstellvorrichtung beim Vorliegen neuer Schaltkriterien in die Ausgangslage zurückgeholt Da die Ansteuerung der Spulen dl.l... dn.i nur durch Impulse erfolgt geht nach einem solchen Steuerimpuls der Spulenwiderstand des eingeschalteten Koppelsystems nicht mehr in eine durch einen Steuerimpuls für ein anderes Koppelsystem eingeleitete Widerstandsmessung ein. Der als Schwellwertschalter in der Widerstandsmeßbrücke fungierende Meßtransistor 7Ί.1 vernachlässigt also bei einem erneuten Steuerimpuls den Spulenwiderstand des bereits eingeschalteten Koppelsystems und mißt daher nur den Spulenwiderstand des nunmehr betätigten, aber nicht schaltbaren Koppelsystems. Die Meßbrücke erreicht also den Schwellwert und würde den Schalttransistor 7*2.1 wieder aufsteuern, wenn dieser nicht durch einen Sperrkontakt des eingeschalteten Koppelsystems in der gesperrten Lage gehalten würde. Jedes Versagen eines Kontaktes dl.11 ... dn.ll würde demnach zur Folge haben, daß ungewollt ein zweites Koppelsystem eingeschaltet werden könnte.

Aus diesem Grunde werden als zusätzliche Sicherheit Kontakte dl.12 ... dn.12 verwendet, die zwischen die Punkte χ i und A 1 geschaltet sind. Durch das Schließen eines Kontaktes dl.12 ... d/?.12 werden alle Spulen kurzgeschlossen. Außerdem wird auch der Ansprechwert des Meßtransistors Γ1.1 unterschritten, so daß er wieder in den gesperrten Zustand gelangt Als Folge davon wird auch der Schalttransistor 7*2.1 wieder gesperrt, was eine Selbstunterbrechung für den Vorwiderstand r4.1 bedeutet, an dem nach dem Kurzschluß der betreffenden Spule die gesamte Steuerspannung abgebaut wird. Die Betätigung einer anderen Steuertaste bei einem eingeschalteten Koppelsystem bewirkt nur einen sehr geringen Strom über die Reihenschaltung des Vorwiderstandes r4.1 und des Widc-stands r6.1. Die Widerslandsmeßbrücke hat daher am Punkt A 1 positives Potential gegenüber dem Punkt Bi. Der zum Aufsteuern des Schalttransistors Γ2.1 erforderliche Schwellwert am Meßtransistor 7*1.1 wird mit Sicherheit nicht erreicht, so daß.

abgesehen von dem sowieso vorhandenen Kurzschluß, eine andere Spule nicht ansprechen kann.

Zur gegenseitigen selektiven Verriegelung von zu den unterschiedlichen Vorwahlsteuerungen I, II gehörenden Schalteinrichtungen 1, 2, die in der Fig. 1 gestrichelt dargestellt sind, sind den Spulen dl A ... dn.i jeweils Schließer dl.23 ... dn.23 parallel geschaltet. Diese Schließer di.23 ... dn.23 gehören zu einer Spule di.2... dn2 der Schalteinrichtung 2 der Vorwahlsteuerung II. Bei Aktivierung z. B. der Spule di.2 der Schalteinrich- _!0 tung 2 der Vorwahlsteuerung Il wird der Schließer di.23 geschlossen, so daß die Spule dl A in der Schalteinrichtung 1 der Vorwahlsteuerung I selektiv kurzgeschlossen ist, wenn die Steuertaste 61.1 betätigt wird. In gleicher Weise wird z. B. die Spule dl.2 der Schalteinrichtung 2 bei Betätigung der Steuertaste 61.2 durch den Schließer dl A3 selektiv kurzgeschlossen, wenn die den Schließer c/1.13 betätigende Spule dl A der Schalteinrichtung 1 der Vorwahlsteuerung I durch Schließen der Steuertaste 61.1 aktiviert wird. Gleichzeitig mit dem Kurzschließen z. B. der Spule c/1.1 über den Schließer di.23 wird auch die Spannungsverteilung in der vorher beschriebenen Meßbrücke so verändert, daß der Punkt A 1 ein positives Potential gegenüber dem Punkt B1 annimmt. Dadurch kann der Meßtransistor T 1.1 der Vorwahl- ₂s steuerung I für die Dauer der Betätigung der Steuertaste 61.2 nicht den Schwellwert erreichen und damit auch den Schalttransistor Γ2.1 nicht aufsteuern. Jede Koppelspule wird also selektiv durch einen Schließer der entsprechenden Koppelspule in der jo anderen Vorwahlsteuerung verriegelt. Beim Einsatz von Ordinaten-Haft-Schaltern als Schaltglieder der Vorwahlsteuerungen wird außerdem noch eine Unabhängigkeit der Verriegelung in der einen Vorwahlsteuerung von Spannungsausfällen in der anderen Vorwahlsteuerung erzielt, womit die Sicherheit wesentlich erhöht wird.

Die automatische Steuerung von Schaltanlagen durch Programmsteuerungen führt bei umfangreichen Programmen, die als Anlagenprogramme bezeichnet werden, wie beispielsweise Sammelschienenwechsel in einer Schaltanlage oder unterbrechungslose Umgehung von Leistungsschaltern dazu, daß im Verlaufe eines Programmes mehrere Schaltfelder über die Vorwahlsteuerung angewählt werden müssen. Zusätzlich werden aber gerade bei Programmsteuerungen häufig mehrere Anlagengruppen, z. B. 110-, 220- und 380-kV-Schaltanlagen, von einer Programmsteuerung über die Vorwahlsteuerung angewählt. In solchen Fällen ist es vorteilhaft, nicht nur das jeweils entsprechende Feld in der anderen Vorwahlsteuerung, sondern die ganze Anlagengruppe für die Vorwahl in der zweiten Vorwahlsteuerung zu sperren, solange in der ersten Vorwahlsteuerung geschaltet wird. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit mit der zweiten Vorwahlsteuerung in einer anderen Anlagengruppe zu schalten. Außerdem soll hierbei eine Anlagengruppe nur dann ganz gesperrt werden, wenn die Programmsteuerung Anlagen-Programme durchzuführen hat. Auch diese besondere Sperrung wird durch einen Schließer je Anlagengruppe bewirkt _M

In der F i g. 2 ist eine Verriegelungsschaltung für eine Vorwahlsteuerung I aufgezeigt, die in Anlagengruppen a und 6 unterteilt ist. Den Anlagengruppen a und 6 sind die gestrichelt umrandeten Schalteinrichtungen 3 und 4 zugeordnet. Die Vorwahlsteuerung Il ist wie die Vorwahlsteuerung 1 aufgebaut und aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht mehr dargestellt. Zur Anlagengruppe a gehören die Spulen dai.i bis dan.i; zur Anlagengruppe b gehören die Spulen c/61.1 bis dbn.i. Der Index 3 bezeichnet also hier stets der Anlagengruppe a zugehörige, der Index b stets der Anlagengruppe b zugehörige Schaltungsteile. Jede einzelne Spule kann dabei, wie zu F i g. 1 beschrieben, durch einen Schließer dal.23 bis dan.23 und dbt.23 bis dbn.23 der entsprechenden Spulen in der nicht dargestellten Vorwahlsiteuerung Il gesperrt werden. Die Dioden nal.l bis nan.i und 176I.I bis nbn.l bilden dabei zwei ODER-Glieder, die über die Zusatzdioden na.l und nb.l mit dem Punkt χ I der Meßbrücke verbunden sind. Die nicht dargestellte, zur Vorwahlsteuerung II gehörende Programmsteuerung, ist mit Schließern Pa2 und PbI ausgerüstet, die nur dann geschlossen sind, wenn in der Anlagengruppe a oder 6 ein Anlagenprogramm durchgeführt werden soll. Zusammen mit jeweils einer der Dioden nal.l bis nan.l bzw. nblA bis nbn.l überbrücken sie die jeweils zugehörige Vorwahlspule.

Nicht immer ist jedoch eine Programmsteuerung vorhanden, die bei Anlagenprogrammen die entsprechende Anlagengruppe in der anderen Vorwahlsteuerung automatisch sperrt. Trotzdem besteht verschiedentlich die Forderung, auch bei Handsteuerungen in einer Anlagengruppe einer Vorwahlsteuerung die entsprechende Anlagengruppe in der anderen Vorwahlsteuerung zu sperren. Um diese Wirkung zu erreichen, wird der rechts von der gestrichelten Linie χ —χ dargestellte Schaltungsteil y durch den mit zbezeichneten Schaltungsteil ersetzt. Dabei wird durch Betätigung einer der Steuertasten z. B. 6al.l und dem Ansprechen der zugehörigen Spule dai.i auch das Sperrelais rf02a. 1 erregt, welches über die Kontakte dO2a.ll unddal.11 in Selbsthaltung geht. Für den Fall, daß bei jeder Schalthandlung stets die gesamte Anlagengruppe der anderen Vorwahlsteuerung zu sperren ist, können die selektiven Schließer i/a 1.23 bis dbn23 sowie der Kontakt 6al entfallen. Desgleichen ist dann der jeweilige Sperrkontakt, z. B. Schließer PbI nicht erforderlich, sofern überhaupt eine Programmsteuerung vorhanden ist. Wenn damit gerechnet werden muß, daß während einer Vorwahl ein Spannungsausfall eintreten kann, dann würde das jeweils erregte Sperrelais dO2a.i usw. abfallen und nach der Spannungsrückkehr nicht wieder anziehen, so daß die Sperrung aufgehoben wäre. Aus diesem Grunde ist es in solchen Fällen zweckmäßig, die Sperrelais ebenfalls als Haftankerrelais auszuführen, wodurch der Kontakt, z.B. cT02a.ll, ebenso wie die zugehörige Entkopplungsdiode na 0.1 entfallen kann. Die Löschung dieses Haftrelais erfolgt dann gemeinsam mit der Löschung der nicht dargestellten Vorwählrelais der Vorwahlsteuerung II.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur gegenseitigen Verriegelung einer beliebigen Anzahl durch elektrische Impulse zu betätigender Schalteinrichtungen derart, daß immer nur eine der Schalteinrichtungen schaltbar ist, bei der die Spülen der Schalteinrichtungen in einem Zweig einer Widerstandsmeßbrücke liegen, die über zugehörige Steuertasten an eine Spannungsquelle gelegt ist und bei einem Einschaltbefehl den Steuerimpuls für die Spule der betreffenden Schalteinrichtung freigibt, und bei der die Meßbrükke durch einen oder mehrere Schließer der angewählten Einrichtung gegen das Zuschalten '⁵ anderer Einrichtungen gesperrt ist, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Spulen (dt.i bis dn.Udl.2 bis diü; dai.t bis dan.i; db\.\ bis dbn.\) der Schalteinrichtungen (1, 2,3, 4) mehrerer zusammenwirkender Vorwahlsteuerungen (I; II) eine der Anzahl von π-1-Vorwahlsteuerungen (I bzw. II) entsprechende Zahl von Schließern (d\A3 bis </n.l3; dl.23 bis dn23; db\2i bis dbnH; dai.23 bis dan23) angeordnet ist

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalteinrichtungen Haftankerrelais und/oder Relais mit elektrischer Selbsthaltung vorgesehen sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betätigung einer Spule (z. B. t/1.1) der Schalteinrichtungen (1) einer Vorwahlsteuerung (I), die entsprechenden Spulen (di.2) der anderen Vorwahlsteuerungen (II) durch die Schließer (di.2) der anderen Vorwahlsteuerung (II) durch die Schließer (d\.\3) der betätigten Spule (di.i) ^3S selektiv kurzgeschlossen sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei gruppenweiser Aufteilung der einzelnen Vorwahbteuerungen (I, II) für jede Anlagengruppe (a, b) oder jede Vorwahlsteuerung (I, II) ein Sperrelais (dO2a.i, dO2b.i) vorgesehen ist

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrealis (dO2a.i, dO2b.\) als Haftankerrelais ausgebildet sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betätigung einer Anlagengruppe (a) einer Vorwahlsteuerung (II) die entsprechenden Anlagengruppen (a) der anderen Vorwahlsteuerungen (I) durch die Schließer so (dO2a22) des Sperrelais (d02a2) der angewählten Anlagengruppe faj kurzgeschlossen sind.