DE2137732A1

DE2137732A1 - FAULT SWITCHING DEVICE FOR ELECTROTECHNICAL VOCATIONAL TRAINING OR FURTHER EDUCATION

Info

Publication number: DE2137732A1
Application number: DE19712137732
Authority: DE
Inventors: Paul Eduard Dr Ing Klein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-07-28
Filing date: 1971-07-28
Publication date: 1973-02-08

Description

Eehlerschaltgerät zur elektrotechnischen Berufsausbildung oder Weiterbildung Die Erfindung betrifft ein Fehlerschaltgerät zur elektrotechnischen Berufsausbildung oder Weiterbildung, welches es gestattet, zu überprüfende Schaltanordnungen in wiederholbarer Form mit definierten Schaltfehlern zu versehen, deren Art und Lage vom Auszubildenden nur durch systematische Untersuchung des Stromlaufs, vom Ausbilder jedoch mit einem Blick zu erkennen ist. Fail-safe switchgear for electrotechnical vocational training or further education The invention relates to a fault switching device for electrotechnical vocational training or further training, which allows the switching arrangements to be checked in repeatable To provide the shape with defined switching errors, their type and location by the trainee only by systematically examining the circuit, but by the trainer with one Look is recognizable.

Es wurde schon ein solches Gerät vorgeschlagen, das insbesondere zur Ausbildung an industriellen Starkstromsteuerschaltungen bestimmt ist, die in sogenannten Schaltschränken untergebracht sind. Diese Schaltschränke sind in einen für den Prüfling oder für den Auszubildenden zugänglichen Teil und-in einen für diese Person abgeschlossenen Teil getrennt. In dem abgeschlossenen Teil befinden sich Schaltschütze oder auch andere, ggfs. fernsteuerbare Schaltelemente zur Veränderung der elektrischen Eigenschaften bestimmter Stromschleifen. Ferner befindet sich in diesem Teil eine Verknüpfungseinheit in Form eines Schdtbretts, an dem einerseits diese Stromschleifen und andererseits bestimmte Punkte der für den PrüSling zugänglichen Schaltanordnung angeschlossen sind. Zur Fernsteuerung der unzugänglichen Schaltschütze bzw. anderen Schaltelemente ist ein Steuerpult über Kabel mit diesem Schaltschrank verbunden, jedoch räumbch entfernt von ihm aufgestellt. Zu diesem Steuerpult hat nur der Ausbilder Zutritt.Such a device has already been proposed, in particular for Training on industrial power control circuits is intended in so-called Control cabinets are housed. These control cabinets are in one for the test item or part accessible to the trainee and in a part that is closed for this person Part separated. In the closed part there are contactors or also other, possibly remotely controllable switching elements for changing the electrical properties certain current loops. There is also a link unit in this part in the form of a dashboard on which on the one hand these current loops and on the other hand certain points of the circuit arrangement accessible to the test specimen are connected are. For remote control of the inaccessible contactors or other switching elements a control panel is connected to this control cabinet via a cable, but it is not spacious placed away from him. Only the trainer has access to this control panel.

Durch herstellung bestimmter Verbindungen auf dem Schaltbrett können für die betreffende Stouerschaltanordnung spezifische Fehler vorprogrammiert und dann vom Schaltpult aus eingeschaltet werden. Einschalten eines Fehlers bedeutet z.B. Unterbrechen einer Steuerverbindung, die über das Schaltbrett geführt ist, oder Herstellen eines Kurzschlusses zwischen zwei Leitungen, Verändern des Isolationswiderstandes durch Einschalten bestimmter Widerstände zwischen Leitungen und Gehäusen usw. Durch die Fernsteuerung kann der Zeitpunkt der Einschaltung der Fehler und durch die Vorprogrammierung am Schalt brett die Art des Fehlers weitgehend frei gewählt werden.By making certain connections on the switchboard you can specific errors for the respective control switch arrangement preprogrammed and then switched on from the control panel. Turning on an error means e.g. interruption of a control connection that is routed via the switchboard, or creating a short circuit between two lines, changing the insulation resistance by switching on certain resistances between lines and housings, etc. By the remote control can determine the time of activation of the fault and through the preprogramming the type of error can be largely freely selected on the control panel.

Meist sind die elektrischen Anlagen, an denen Fachkräfte ausgebildet werden sollen, in für die jeweilige industrielle Branche typischen Schaltschränken untergebracht und meist auch noch mit für den Betrieb oder für einen bestimmten Hersteller typischen Bauelementen bestückt. Fehlerschaltgeräte sind daher bislang ausschließlich Sonderanfertigungen, was sich in einem relativ hohen Preis ausdrückt.Most are the electrical systems on which specialists are trained should be in control cabinets typical for the respective industrial sector housed and usually also with for the company or for a specific one Manufacturers equipped with typical components. Fault switching devices are therefore so far exclusively custom-made, which is expressed in a relatively high price.

Ziel der Erfindung istwes, die Herstellung von Zehlerschaltgeräte zu vereinheitlichen und zu vereinfachen, so daß sie eine breitere Anwendung finden können.The aim of the invention is the manufacture of counter switching devices unify and simplify them so that they can be used more widely can.

Dieses Ziel wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten I1erkmale erreicht. Die Grundidee besteht darin, daß diejenigen Teile des gesamten Behrgerätes, die für alle industriellen Branchen und Sparten, ja sogar für Energie- und Nachrichtentechnik, gleich sein können, von der zu überprüfei-Aen Schaltanordnung abgetrennt und zu einem einheitlichen Gerät zusammengefaßt werden. Es handelt sich dabei um diejenigen Teile, die für den Priifling oder den Auszubildenden ohnehin nicht zugänglich sind, nämlich um die Vorrichtung zur definierten Veränderung der elektrischen Eigenschaften von Stromschleifen, die den Schaltschützen des früher vorgeschlagenen Gerätes entsprechen, sowie um die Verknüpfungseinheit und um das Schaltpult. Das neue Gerät wird auch dadurch einfacher, daß es nicht mehr durch besondere Gehäuse für den Priifling unzugänglich gemacht werden muß. Es wird vielmehr - wie bislang das Schaltpult allein - durch die räumliche Trennung und die Kabel verbindung, die beispielsweise in einen anderen Raum führt, für den Prüfling unzugänglich.This goal is achieved by the features characterized in claim 1 achieved. The basic idea is that those parts of the entire lifting device those for all industrial sectors and sectors, even for energy and communications technology, can be the same, separated from the switching arrangement to be checked and closed be combined in a uniform device. These are those Parts that are not accessible to the candidate or the trainee anyway, namely about the device for the defined change of the electrical properties of current loops corresponding to the contactors of the previously proposed device, as well as around the linking unit and around the control panel. The new device will too easier because it is no longer inaccessible to the test subject due to its special housing must be done. Rather, it will be - as before Control desk alone - through the spatial separation and the cable connection, for example leads to another room, inaccessible to the examinee.

Eine Weiterbildung der Erfindung erlaubt eine beträchtliche räumliche Komprimierung des erfindungsgemäßen Fehlerschaltgerätes gegenüber dem früher vorgeschlagenen Gerät. Nach dieser Weiterbildung bestehen die Vorrichtungen zur Veränderung der elektrischen Eigenschaften von Stromschleifen aus schwachstromerregten Relais, deren Schaltkontakte für Starkstrom ausgelegt sind.A further development of the invention allows a considerable spatial Compression of the fault switching device according to the invention compared to that previously proposed Device. According to this development, there are devices for changing the electrical properties of current loops from weak current excited relays, their Switching contacts are designed for heavy current.

Entsprechend sind dann auch die Betätigungselemente für diese Relais, Schalter, Taster oder dergl. sowie die Anzeigeelemente, z.B. Signallampen, schwachstrommäßig ausgebildet. Die Verknüpfungsvorrichtung muß dagegen für die Spannungen und Belastungen der Energie seite ausgelegt sein.The actuating elements for these relays are correspondingly Switches, buttons or the like, as well as the display elements, e.g. signal lamps, in terms of low current educated. The linking device must, however, for the stresses and loads be designed on the energy side.

Grundsätzlich läßt sich das erfindungsgemäße Fehlerschaltgerät an jede elektrische Schaltanordnung, mit der experimentiert werden soll, anschließen. Da es sich auf dem Gebiet der elektrotechnischen Ausbildung immer weiter durchsetzt, Schatanordnungen mit sogenannten Behrplatten zu realisieren, wird nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, das Fehlerschaltgerät an solche Lehrplatten anzuschließen bzw. die dazu erforderlichen Anschlußmöglichkeiten zu schaffen. Unter Lehrplatten werden rechteckige Isolierstoffplatten verstanden, auf deren Vorderseite mindestens ein elektrotechnisches Schaksymbol aufgezeichnet ist, an dessen Anschlußpunkten echte, von vorn zugängliche Anschlußelemente vorgesehen sind. Diese stehen mit einem durch das Symbol dargestellten, vorzugsweise hinter der Isolierstoffplatte befindlichen Schaltelement in Verbindung. Durch Aneinanderreihung solcher Platten mit Hilfe von einfachen Verbindungssteckern oder Brücken kann eine Schaltanordnung gewissermaßen graphisch aufgezeichnet werden, die jedoch im Gegensatz zu einer auf Papier aufgezeichneten Anordnung voll funktionsfähig ist. Infolge der ständigen Verbindung des Symbols und des wirklichen Schaltgeräts beim Umgang mit diesen Platten vermag sich der Auszubildende die Schalt symbole in kürzester Zeit einzuprägen. Durch das erfindungsgemäße Fehlerschaltgerät erfährt dieses bewährte Lehrsystem eine weitere Fortentwicklung und einen weiteren Anreiz zu intensiver Lehr- und Lerntätigkeit.In principle, the fault switching device according to the invention can be used Connect any electrical circuitry to be experimented with. Since it is becoming more and more popular in the field of electrotechnical training, Realizing shading arrangements with so-called Behr panels is another Proposed further development of the invention, the fault switching device on such teaching boards to connect or to create the necessary connection options. Under Teaching panels are understood to be rectangular panels of insulating material, on the front side at least one electrotechnical shak symbol is recorded at its connection points real connection elements accessible from the front are provided. These stand with a represented by the symbol, preferably located behind the insulating plate Switching element in connection. By lining up such plates with the help of a switching arrangement can to a certain extent be simple connecting plugs or bridges recorded graphically, but in contrast to one recorded on paper Arrangement is fully functional. As a result of the constant connection of the symbol and the actual switching device when handling them Plates the trainee can memorize the switching symbols in the shortest possible time. By the Error switching device according to the invention experiences this proven training system a further Further development and a further incentive for intensive teaching and learning activities.

In jüngster Zeit wurden entsprechende Lehrplatten auch für pneumatische und hydraulische Schaltanordnungen bekannt. Sie dienen zur Ausbildung derjenigen Berufsanwärter, die es mit den nicht weniger verwirrenden Steuer- und Regelanordnungen auf pneumatischer oder hydraulischer Basis zu tun haben. Vorteilhafterweise läßt sich das erfindungsgemäße Gerät auch zur Fehlereinschaltung in solche Rohrleitungs-Schaltanordnungen verwenden, wenn zur Simulation von Verstopfungen oder Öffnungen im Leitungssystem eigens Magnetventile oder dergl. vorgesehen sind. Die Erregerwicklungen der Ventile können dann über die veränderbaren Stromschleifen des Fehlerschaltgeräts mit einer Stromquelle verbunden und so gesteuert werden.In recent times, corresponding teaching plates have also been used for pneumatic and hydraulic switching arrangements are known. They serve to train those Candidates who deal with the no less confusing control and regulation arrangements have to do on a pneumatic or hydraulic basis. Advantageously, leaves the device according to the invention is also suitable for fault activation in such pipeline switching arrangements Use if to simulate blockages or openings in the pipe system special solenoid valves or the like. Are provided. The excitation windings of the valves can then use the changeable current loops of the fault switching device with a Connected to the power source and controlled in this way.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Zusammenhang mit elektrischen und elektronischen Lehrplatten ist in der Zeichnung näher dargestellt und wird im folgenden erläutert.An embodiment of the invention in connection with electrical and electronic teaching boards is shown in more detail in the drawing and is in the explained below.

Das im oberen Teil der Figur gezeigte Gehäuse 1 mit seiner schrägen Frontplatte 2 enthält das ganze erfindungsgemäße Fehlerschaltgerät.The housing 1 shown in the upper part of the figure with its inclined Front panel 2 contains the entire fault switching device according to the invention.

Die Bedienungselemente sind im wesentlichen gegliedert in eine dem unteren Rand der Frontplatte entlang angeordnete Reihe von Rastern 3, die mit Kontrollampen versehen sind, um den Schaltzustand einzelner im Gehäuse befindlicher Relais anzuzeigen. Es handelt sich dabei um Schwachstromtaster, welche wie auch die Erregerwicklungen der Relais für 12 Volt ausgelegt sind. Die Frontplatte enthält ferner in der Mitte eine Programmiertafel 4, welche zwei Doppelreihen 4 a und 4 b von Steckbuchsen enthält. Die Buchsen der Reihe 4 a sind mit den Ans chluß buchsen zweier vieladriger Steckdosen 5 a und 5 b verbunden, für die möglichst handelsübliche Typen ausgewählt sind. Die Buchsen der rechten Reihe 4 b sind mit den Schaltkontakten der Relais verbunden, die für höhere Stromstärken ausgelegt sind. Die Frontplatte des Gerätes enthält ferner Meßinstrumente 7 und ein Schaltfeld 8, auf dem neben Sicherungen und Anzeigeelementen veränderbare Induktivitäten, Kapazitäten und Widerstände untergebracht sind, welche eine kontinuierliche Veränderung der elektrischen Eigenschaften einzelner Stromschleifen zulassen, die ebenfalls an der Buchsenreihe 4 b angeschlossen sind.The controls are essentially divided into a dem The bottom edge of the front panel is arranged along a row of grids 3 with indicator lights are provided to indicate the switching status of individual relays located in the housing. These are low-voltage buttons, which like the excitation windings the relays are designed for 12 volts. The front panel also contains the center a programming board 4, which contains two double rows 4 a and 4 b of sockets. The sockets of row 4 a are with the connection sockets of two multi-core sockets 5 a and 5 b connected, for which commercially available types are selected as possible. the Sockets of the right row 4 b are connected to the switching contacts of the relays, those for higher currents are designed. The front panel of the Device also contains measuring instruments 7 and a control panel 8 on which, in addition to fuses and display elements housed changeable inductances, capacitances and resistances are, which are a continuous change in the electrical properties of individual Allow current loops that are also connected to socket row 4 b.

In die Steckdose 5 a ast ein Stecker 9 eingesteckt, dessen Anschlußkabel 10 zu einem entsprechenden Stecker 11 führt, der in die-Steckdose einer speziellen Lehrplatte 12 eingesteckt ist.In the socket 5 a ast plug 9 is inserted, its connecting cable 10 leads to a corresponding plug 11, which is inserted into the socket of a special Teaching plate 12 is inserted.

Diese Lehrplatte sitzt mit vier anderen Lehrplatten 17 bis 16 auf einem Unterrichtsgestell 17, in das noch eine weitere Platte eingesetzt werden könnte. Die Platte 13 enthält einen Phasenschieber, welcher einen Thyristor auf der Platte 14 steuert. Die Ausgangsspannung des Thyristors kann auf eine auf der Platte 15 angeordnete Glühlampe gegeben werden. Die Platte 16 enthält ein Relais mit Selbsthalteeinrichtung, dessen freier Kontakt über Verbindungsleitungen derzeit die Gliihlampe schaltet. Den aufgezeichneten -Schaltsymbolen entspricht jeweils das echte Schaltelement, welches auf der Rückseite der Lehrplatten angebracht ist. Die einzelnen Platten sind über Verbindungsstecker elektrisch aneinander gekoppelt.This teaching board sits on with four other teaching boards 17 to 16 a teaching frame 17 in which another plate could be used. The plate 13 contains a phase shifter which has a thyristor on the plate 14 controls. The output voltage of the thyristor can be adjusted to one on the plate 15 arranged incandescent lamp are given. The plate 16 contains a relay with a self-holding device, whose free contact is currently switching the light bulb via connecting lines. The recorded switching symbols correspond to the real switching element, which is attached to the back of the teaching panels. The individual panels are electrically coupled to one another via connecting plugs.

Zur Fehlereinschaltung werden nun bestimmte Schaltungspunkte, d.h.Certain switching points, i.e.

in Wirklichkeit Anschlußbuchsen, über Verbindungsleitungen mit Buchsen 19 auf der Platte 12 verbunden, und zwar unter Weglassung der betreffenden Verbindungsstecker oder Austausch gegen Blindstecker. Da diese Verbindungen hinter den Platten liegen, sind sie aus der Figur nicht ersichtlich. Die Buchsen 19 stehen über das Kabel 10 mit den Buchsen 4 a der Programmiertafel in Verbindung.in reality connection sockets, via connecting cables with sockets 19 connected to the plate 12, with the omission of the relevant connector or exchange for dummy plugs. Since these connections are behind the plates, they are not apparent from the figure. The sockets 19 are above the cable 10 in connection with sockets 4 a on the programming panel.

Auf der Tafel können durch Verbindungsstecker die Buchsen 4 a in beliebiger Kombination mit den Buchsen 4 b verbunden und damit an beliebige Relais, Potentiometer oder andere Schaltelemente angeschlossen werden. Da infolge der räumlichen Entfernung der zu Priifende weder dieses Steckprogramm noch den Schaltzustand der einzelnen Stromschleifen erkennen kann, muß er unter Verwendung von Meß- und Prüfinstrumenten den Fehler an der ihm zugänglichen Schaltanordnung echt suchen.On the board, the sockets 4 a can be used in any Combination connected to sockets 4 b and thus to any relays, potentiometers or other switching elements can be connected. As a result of the spatial distance to be tested neither this plug-in program nor the switching status of the individual Can detect current loops, he must use measuring and testing instruments genuinely look for the fault in the circuit arrangement accessible to him.

Patentansprüche Claims

Claims

Patent claims 1. Fault switching device for electrotechnical vocational training or further training, which allows the switching arrangements to be checked in repeatable To provide the shape with defined switching errors, their type and location by the trainee only by systematically examining the circuit, but by the trainer with one View can be seen, characterized in that devices are defined for Change in the electrical properties of current loops, operating elements (3, 8) for these directions and a linking device (4) in one of the switching arrangement to be checked (13 to 16) spatially separated by cables (10) connected structural unit (1) are arranged, wherein the linking device is suitable for any links between the cable terminals of the The assembly unit and the individual current loops can be produced easily and clearly.

2. fault switching device according to claim 1, characterized in that as a device for changing the electrical properties of current loops Low-current excited relays are used, -their switching contacts for high-voltage current are designed.

3. fault switching device according to claim 1, characterized in that the switching arrangements to be checked are made up of teaching plates (13 to 16), i.e. made of rectangular insulation panels with at least one on the front recorded electrical circuit symbol, at its connection points real, of Connection elements accessible from the front are provided, which are marked with a symbol shown, preferably located behind the insulating plate switching element stay in contact.

4. Use of a fault switching device according to one of the preceding Claims for fault activation in pneumatic or hydraulic switching arrangements, characterized in that for the simulation of openings or blockages In the pipeline system special solenoid valves or the like. Are provided which by means of the changeable current loops of the fault switching device can be controlled.