DE2533343C3 - Verriegelung für eine Schalterkombination mit Trennschaltern und einem Leistungsschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verriegelung für eine Schallerkombination mit Trennschaltern und einem Leistungsschalter, wobei die Trennschaiterbctätigung durch Drehung von Trcnnschalterweilen erfolgt, vorzugsweise für eine Mittelspannungsschaltanlage mit wenigstens einer Sammelschiene. Eine derartige Verriegelung ist aus der DE-AS 1021458 bekannt.

Bei Schalthandlungen an Schaltanlagen ist es im allgemeinen erforderlich, die für die Schalthandlune notwendigen Schaltglieder in einer bestimmten Reihenfolge zu betätigen, um Schaltfehler auszuschließen, die das Bedienungspersonal gefährden und die Schaltanlage zerstören könnten. Um einen regulären Ablauf solcher Einzelschaltungen zu gewährleisten, werden Verriegelungen eingesetzt. Solche Verriegelungen stellen sicher, daß das nachfolgende Schaltglied erst betätigt werden kann, wenn die Schalthandlungen der in der regulären Reihenfolge vorangehenden Schaltglieder vollständig ausgeführt sind.

Für einen Abgang von einer Einfachsammelsrhiene müssen beispielsweise die Trennschalter mit dem Leistungsschalter so verriegelt sein, daß die Trennschalter erst nach Ausschaltung des Leistungsschalters aus- oder eingeschaltet werden können und der Leistungsschalter in den Zwischenstellungen der Trennschalter gegen Wiedereinschalten blockiert wird. Bei handelsüblichen Schaltanlagen erfolgt die Verriegelung, die ja nichts anderes darstellt als eine von der Stellung der anderen Schaltelemente abhängige Freigabe oder Sperrung eines weiteren Schaltelements, durch den Einsatz von Bowdenzügen, Kipphebeln und Schubstangen. Diese Lösungen sind aufwendig und teuer in der Installation, wobei die auftretenden Toleranzen Probleme für die Verriegelungssicherheit aufwerfen.

Es besteht die Aufgabe, eine Verriegelung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie kostengünstig zu fertigen und einzubauen ist, daß Toleranzschwierigkeiten vermindert und daß darüber hinaus klar und einfach Stellung und Zusammenwirkung der einzelnen Betätigungselemente der Schalter kenntlich sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß die Trennschaherwellen senkrecht zu:' Frontfläche des Leistungsschalterantriebskastens so angeordnet sind, daß die Frcntfläche in zwei Endsteliungen verschiebbar ist, daß die Frontfläche an den Durchstoßungspunkten mit den Trennschalterwellen Ausnehmungen aufweist, daß die Ausnehmungen so gestaltet sind, daß sie in der ersten Endstellung durch Zusammenwirkung mit den Trennschalterwellen deren Drehung durch Formschluß blockieren, in der zweiten Endstellung deren Drehung jedoch freigeben, daß für die Betätigung des Einschaltknopfes des Leistungsschalters ebenfalls in der Frontfläche eine Ausnehmung angebracht ist, die nur in der ersten Endstellung die Einschaltung des Leistungsschalters gestattet und daß ein drehbarer Stellungsanzeiger für den Leistungsschalter in der Frontfläche des Leistungsschalterantriebskastens vorgesehen ist, der im Zusammenwirken mit einer weiteren Ausnehmung in der Frontfläche bei eingeschaltetem Leistungsschalter diese in der ersten Endstellung arretiert, bei ausgeschaltetem Leistungsschalter jedoch die Verschiebung in die zweite Endstellung freigibt. Bei einer Doppelsammelschienenanlage, die nicht für eine unterbrechungsfreie Umschaltung ausgerüstet ist, ist eine wechselseitige Verriegelung der den beiden Sammelschienen zugeordneten Trennschalter notwendig, um eine unbeabsichtigte Netzkopplung auszuschließen. Durch die unmittelbare Zusammenwirkung von Schakerbetäiigungselementen mit der charakteristisch gestalteten Frontfläche des Leistungsschalterantriebskastens erübrigt sich der aufwendige Einbau von komplizierten mechanischen Übertragungsgliedern, so daß neben fertigungs- und montagetechnischen Vorteilen auch Einbauplatz gespart wird. Zum anderen ermöglicht ein Blick auf die Frontfläche des Leistungsschalterantriebskastens, die Stellung der Schaltgliederund den momentanen Verriegelungszustand zu erfassen. Störstellungen von Betätigungsgliedern können leicht erkannt werden. Dazu trägt auch die Konzentration aller Betätigungs-, Anzeige- und Verriegeluiigselemente bei, die unveränderlich in einer Fläche angeordnet sind. Die Frontfläche des Leistungsschalterantriebskastens wird im folgenden nurmehr als Frontfläche bezeichnet.

Es ist vorteilhaft, wenn an der Frontfläche ein Rastgriff vorgesehen ist, der zu ihrer manuellen Verschiebung in die Endstellungen dient und sie dort arretiert. Damit wird die Betätigung der Anlage erleichtert und die Sicherheit erhöht.

Aus raumökonomischen Gründen ist es günstig, wenn die Frontfläche vertikal verschiebbar ist. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist in ihrer zweiten Endstellung die Frontfläche abgesenkt.

In einer einfachen Gestaltungsform weisen die Trennschalterwellen zumindest in der Umgebung der Frontfläche quadratischen Querschnitt :iuf. Dies gestattet eine besonder¹·' einfache und günstige Verriegelung dann, wenn der Betätiti'.'iigswink:·! .'.<\ Trennschalter 90° beträgt.

Es ist günstig, daß die Ausnehmungen für die Trennschaherwellen eiiv.'n otx-ren Teil aufwehen, der

so bemessen ist, daß die Trennschalterwellen frei drehbar sind und daß der sich anschließende untere Teil ein Rechteck bildet, das die Trennschalter* clic mindestens von zwei Seiten her formschlüssig umfaßt. Nur bei ausgeschaltetem Leistungsschalter kann die Frontfliiche fhgesenkt werden. Dadurcii werden die Trcr.nsciialterwellen aus der formschlüssigen Umfassung des quadratischen Teils der Ausnehmung entlassen und geraten in den oberen, weiten Teil der Ausnehmung, der die Trennschalterbetätigung freigibt. Wird eine Trennschalterbewegung nicht einwandfrei ausgeführt, blockiert die Trennschalterwelle eine Anhebung der Frontfläche. Damit bleibt der Einschaltknopf des Leistungsschalters unzugänglich. Die gefährliche Wiedereinschaltung des Leistungsschaiters bei dieser Trennschalterstörstellung ist damit ausgeschlossen.

Bei einer Doppelsammelschienenanlage, bei der jeder Sammelschiene ein Trennschalter zugeordnet ist, kann ein Abgang alternativ an eine der beiden Sammelschiencn angeschlossen werden. Dabei können die am Abgang liegenden Verbraucher so beschaffen sein, daß sie eine Unterbrechung der Energieversorgung beim Umschalten von einer Sammelschiene auf die andere verkraften können. Die wechselseitige Verriegelung, die gewährleistet, daß nur jeweils ein Sammelschienentrennschalter in der Einschaltstellung ist, kann aus einer axial verschiebbaren Stange bestehen, die in der durch die Achsen der Trennschalterwellen aufgespannten Ebene senkrecht zu diesen angeordnet ist und deren Länge so bemessen ist, daß nur jeweils eine Trennschalter« olle dann drehbar ist, wenn ein Ende der Stange in eine ausnehmungsartige Abflachung der jeweils anderen Trennschalterwelle aufliegt und damit deren Drehung blockiert. Diese Verriegelung kann an beliebiger Stelle der Trennschalterwellen angeordnet sein. Diese Art der Verriegelung ist einfach und außerordentlich zuverlässig.

Bei einer Verriegelung für eine Doppelsammelschienenaniage mit unterbrechungsfreier Umschaltung, bei der mindestens der Leistungsschalter während des Umschaltens eingeschaltet bleibt und beide Sammelschienen durch einen Kuppelschalter verbindbar sind und wobei nach erfogter Verbindung ein Freigabeschlüssel aus dem Kuppelschalter entnehmbar ist, ohne dessen Wiedereinführung eine Trennung der Verbindung durch das Ausschalten des Kuppelschalters blockiert ist, ist es vorteilhaft, daß eine Teilfläche der Frontfläche, die die Ausnehmungen für die Trennschalterwellen der Sammelschienentrennschalter aufweist, um eine zur Frontfläche senkrechte Achse kippbar angeordnet ist, deren Ausnehmungen eine führungskulissenartige Fortsetzung und die schalterfrontseitigen Enden der Trennschalterwellen in den führungskulissenartigen Fortsetzungen führbare, exzentrisch angeordnete Zapfen aufweisen, die nur im Einschaltzustand des zugehörigen führungskulissenartigen Trennschalters in die Fortsetzungen eingleiten und damit die Kippung der Teilfläche freigeben, wenn gleichzeitig der aus dem Kuppelschalter entnommene Freigabeschlüssel in ein Schloß der Teilfläche eingeführt ist, wobei bei gekippter Teüfläche die Trennschalterwelle drehbar ist, deren Zapfen sich außerhalb der zugehörigen führungskulissenartigen Fortsetzung befindet, daß ein weiterer Sperrmechanismus bei Verkippung oder wenn beide Trennschalter eingeschaltet sind, den Abzug des Freigabeschiüs-

scls aus dem SchU;i> blockiert und daß i-iiu w'-vVi'-'.-iseitigc Verriegelung der Sammelschiencn trennschalter nur in der /vriten Endsiellung uc Frontfläche wirksam ist.

Damit wird erreicht, daß eine Reihe weiterer Ver ncgclungsfunklionen - übersichtlich in ihrei Zu.sum nienwiikung in der Frontfläch;: untergeorachl wer den können, ohne daß der fertigungstechnische ode mit der Montage verbundene Aufwand beträchtiiel ansteigt.

hs ist vorteilhaft, daß die Kippachsc durch die Mitti Jcr Strecke verläuft, die die Achsen der Trennschal lerwcilen verbindet. Dabei kann aus der horizontale! Ausgangslage der Teilfläche eine Verkippung nacl beiden Seiten um den gleichen Kippwinkel vorgesehen sei;:.

Vorzugsweise ist die Verriegelung so ausgestaltet daß die führungskulissenartigen Fortsetzungen ring segmental tig sich jeweils an die der Drehachse züge wandten Seite der rechteckigen Ausnehmungen an schließen, und daß ihre lichte Weile in radialer Rieh tung kleiner als die Länge der unteren Kante de Ausnehmungen ist, daß die der Drehachse zu- unc abgewandten Seiten der Ausnehmungen ins Innen des Leistungsschalterantriebskastens weisende starre Laschen aufweisen und daß die Laschen in der horizontalen Ausgangslage der Teilfläche die vor der Ausnehmungen angeordneten Abschnitte der Trenn schalterwcllen an zwei Seiten umfassen und derer Drehung blockieren.

Ferner ist es günstig, wenn der weitere Sperrmechanismus aus einer nur in der ersten Endstellung zwi sehen den Trennschalterwellen liegenden senkrecht /ι ihnen angeordneten horizontal beweglichen Schub stange besteht, die lageabhängig so mit dem Schlot zusammenwirkt, daß nur in der links- oder rechtsseitigen Endlage der Schubstange, wenn sich dabei gleich zeitig die Teilfläche in der horizontalen Ausgangslagc befindet, der Abzug des Freigabeschlüssels für der Kuppelschalter aus dem Schloß freigegeben ist unc die Schubstange, wenn beide Trennschalter eingeschaltet sind, durch Nasen der Trennschalterweiler auf Höhe der Schubstange in einer Mittellage zwischen den Endlagen gehalten wird.

Diese einfache, übersichtliche und funktionssichere Art der Verriegelung gewährleistet eine fehlerfreie und vollständige Abfolge der einzelnen Schaltvorgänge, die für die Umschaltung eines Abganges oder einer Einspeisung von einer Sammelschiene auf die zweite Sammelschiene der Doppelsammelschienenanlage ohne Unterbrechung des Energieflusses notwendig sind. Dabei sind die einzelnen Schaltvorgänge nur möglich, wenn der Kuppelschalter zur Verbindung beider Sammelschienen eingeschaltet ist. Nur in diesem Zustand kann vom Kuppelschalter der Freigabeschlüssel abgezogen werden, dessen Einführung in das Schloß der Zellenfront erst das Kippen der Teilfläche und damit die ordnungsgemäße Aufeinanderfolge von Schaltvorgängen zur Ankopplung des Abgangs an die bisher unbelcgte zweite Sammelschiene ermöglicht. Die gefährliche Ausschaltung des Kuppelschalters während der Trennschalterbetätigungen wird dadurch verhindert, daß der Freigabeschlüssel nur dann abgezogen werden kann, wenn die Teilfläche sich in ihrer horizontalen Ausgangslage befindet und darüber hinaus die Schubstange sich in einer Endlage befindet. Dies ist jedoch nur nach Vollzug sämtlicher zur Umschaltung notwendigen Einzelschaltvorgänge erreich-

Di'.· wechselseitige Verriegelung <lei dcü Sainmelsciiienen zugeordneten Trennschalter für eine I'm schaltung nut I !nterbrechir-p ist fiii die uiitcrbreehungsfreie Umschaltung, ti ie ja bei angehobener Tür und eingeschaltetem Leistungsschalter stattfindet, auLLr Funktion gesetzt. Sie wird erst wieder wirksam, wenn eine Umschaltung uiii Unterbrechung durchgeführt '.vird, für die der Leistungsschalter ausgeschaltet und die FronifH'chc abgesenkt werden niuß. Die Funktion dieser wechselseitigen Verriegelung ist an OH' Lit»c der Frontflache gekoppelt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Auslührungsbeispielen in den Fig. 1 bis 7 näher erläutert. Es zeigt

Fig. ί das Schaltbild eines Abgangs von einer Ein-I achsam melschiene,

Fi g. 2 die Gestaltung der Frontfläche des Sciialterantriebskastens und die Betätigungselemente der Schalter für einen Abgang nach Fig. 1,

Fig. 3 das Schaltbild eines Abgangs von einer Doppelsammelschiene, wobei für Umschaltung zwischen den Sammelschienen der Energiefluß unterbrochen wird,

Fig. 4 die Gestaltungder Frontflache mit den zugehörigen Betätigungselementen der Schalter für einen Abgang nach Fig. 3,

Fig. 5 die wechselseitige Verriegelung der beiden, der Doppelsammelschiene zugeordneten Trennschalter für Umschaltungen mit Unterbrechung,

Fig. 6 das Schaltbild eines Abgangs von einer Doppelsammelschiene für unterbrechungsfreies Umschalten, und

Fig. 7 einen Frontflächenausschnitt mit der beweglichen Teilflächc, den Schalterbetätigungselementen und Verriegelungselementen für den in 5 Schritten dargestellten Umschaltvorgang.

Als Ausführungsbeispiel wurde in Fig. 1 ein Abzweig von einer Einfachsammelschiene gewählt. Im dargestellten Schaltbild ist mit 1 die Einfachsammelschiene, mit 2 die Abgangsseite, mit 3 und 4 je ein Trennschalter und mit 5 der Leistungsschalter bezeichnet.

In Fig. 2 ist die Frontfläche 8 des Leistungsschalterantriebskastens für eine derartige Schalteinrichtung dargestellt. Die den Trennschaltern 3 und 4 zugeordneten Trennschalterwellen 30 und 40 verlaufen senkrecht zur Frontfläche 8. In der Umgebung der Fronttläche weisen sie quadratischen Querschnitt auf. Im gezeichneten Zustand befindet sich die Frontflache 8 im angehobenen Zustand, der ersten Endstellung A. In dieser Position der Frontflache 8 ist der Einschaltknopf 13 des Leistungsschalters durch die auf gleicher Höhe befindliche kreisrunde Ausnehmung 14 zugänglich. Direkt hinter einem kreisförmigen Ausschnitt 14 befindet sich jetzt ein mechanischer Taster 13, dessen Betätigung den Leistungsschalter einschaltet. Rechts neben dem Taster 13 befindet sich ein weiterer Taster 38 zur Ausschaltung des Leistungsschalters 5. Er ist durch eine Ausnehmung 36 in Form eines Langloches in der Frontflache 8 in jeder Stellung der Frontfläche 8 zugänglich. Ein mit dem Leistungsschalter gekoppelter Stellungsanzeiger 15, der bei eingeschaltetem Leistungsschalter senkrecht steht, schwenkt bei Auschaltung um 90 * in die waagerechte Lage. Dieser Stellungsanzeiger 15 ist in einer quadratischen Ausnehmung 16 der Frontflache 8 so geführt, daß er die Absenkung der Frontflache in die

zweite Endstellung Ii nur im Ausschaltzustand des Leistungsschalters freigibt. Im eingeschalteten Zustand des Leistungsschalters wird die Frontflache 8 im angehobenen Zustand, d.h. in der ersten Endstellung A, durch den Stellungsanzeiger 15 festgehalten. Ferner ist die Frontfläche 8 mit einem Rasigriff 17 versehen, der es dem Bedienungspersonal ermöglicht, die Frontflache 8, sofern es die Stellung des Stellungsanzeigers 15 und der Trennschalterwellen 30 und 40 gestattet, nach oben in die erste Endlage A bzw. nach unten in die zweite Endlage Ii zu verschieben und dort arretieren. Für die Trennschalterbetäiigur.g wird ein Betätigungswinkel von 90° angenommen. Die Trennschallerwellen 30 und 40 sind in ihrem quadratischen Querschnittsteil so gestaltet, daß sowohl im Einschalt-/!!•;t:ir:f) ak auch im A_usscha!tzustand des zugeordneten Trennschalters der rechteckige Querschnitt der Trennschalterwellen 30 und 40 nur vertikal bzw. horizontal angeordnete Oi'.adratseiten aufweist. Die vertikalen, zur Frontflache 8 parallelen Endflächen der Trennschalterwellen 30 und 40 weisen Markierungen 301 und 401 auf, die den Schaltzustand der zugeordneten Trennschalter kenntlich machen.

Im Einschaltzustand des Leistungsschalters und damit erzwungener oberer Endstellung A der Frontfläche 8 werden Teile der Trennschalterwelle in dem Bereich, in dem sie quadratisch gestaltet sind, durch die ebenfalls quadratisch gestalteten Ausnehmungsteile 9 und 10 oder von mit diesen starr verbundenen Elementen formschlüssig umfaßt. Dabei können die Trennschalterwellen 30 und 40 direkt von drei Seiten durch die Ausnehmungsteile 9 und 10 umfaßt werden. Eine weitere konstruktive Lösung besteht darin, daß die Trennschalterwellen 30 und 40 kurz vor Erreichen der Frontflache 8 enden. Die quadratischen Ausnehmungen 9 und 10 weisen in diesem Fall entlang ihres Umfangs ins Antriebsschrankinnere verlaufende Laschen auf, die ebenfalls die Trennschalterwellen 30 und 40 formschlüssig umfassen und deren Verdrehung blockieren. An die quadratischen Teile der Ausnehmungen 9 und 10 schließen sich nach oben hin kreisförmige, erheblich größere Ausnehmungsteile 11 und 12 an. Durch Absenkung der Frontflache 8 in die zweite Endstellung B werden die Trennschalterwellen 30 und 40 aus der formschlüssigen Umfassung entlassen und geraten in den Bereich der größeren kreisförmigen Ausnehmungen 11 und 12, in denen eine freie Verdrehung mit einem Aufsteckschlüssel möglich wird.

Im folgenden soll das Zusammenspiel von Betätigungs- und Verriegelungselementen anhand der Ausschaltung des Trennschalters 3 aufgezeigt werden. Im in Fig. 2 gezeichneten Ausgangszustand ist der Leistungsschalter 5 eingeschaltet. Die Frontfläche 8 befindet sich folglich in der oberen Endstellung A. Der Stellungsanzeiger 15 befindet sich in der vertikalen Lage und blockiert eine Absenkung der Frontflache 8. Die Trennschalterwellen 30 und 40 sind durch Formschluß in ihrer eingezeichneten Lage gegen Verdrehung gesichert. In einem ersten Schritt wird der mechanische »Aus«-Taster 38 durch die öffnung 36 betätigt, um den Leistungsschalter 5 auszuschalten. Mit dem Ausschaltvorgang dreht sich der Stellungsanzeiger 15 um 90° in der Ausnehmung 16, bis die horizontale Lage erreicht ist. Damit ist die Absenkung der Frontfläche 8 in die zweite Endstellung ß ermöglicht. Mittels des Rastgriffes 17 wird diese durch eine Bedienungsperson durchgeführt. Die Trennschalter-

wellen 30 und 40 gleiten in die kreisrunden Ausnehmungsteile 11 und 12. Sie können nunmehr um 90° gedreht werden, was einer Ausschaltung der zugehörigen Trennschalter 3 und 4 entspricht. Durch die mit der Absenkung der Tür erfolgende Verlagerung des Ausschnittes 14 nach unten wird der »Ein«-Taster 13 des Leistungsschalters 5 verdeckt und eine Einschaltung ausgeschlossen. Nach Verdrehung der Trennschalterwellen 30 und 40 um genau 90°, d.h. nach Erreichen der gewünschten Endstellung der Trennschalter 3 und 4, kann die Frontfläche mittels des Rastgriffes 17 durch eine Bedienungsperson wieder in die erste Endstellung A angehoben und dort mittels des Rastgriffes 17 arretiert werden. Danach liegt der »Ein«-Taster 13 des Leistungsschalters 5 wieder hinter der kreisrunden Ausnehmung 14, su daß eine Wiedereinschaltung vorgenommen werden kann. Werden die Trennschalterwellen nur unvollständig, also beispielsweise um 45° verdreht, blockieren sie, da die quadratischen Querschnitte nunmehr auf einer Spitze stehen, die Wiederanhebung der Frontfläche 8 und Einschaltung des Leistungsschalters 5. Die Gefahr eines Überschlags über die zu kleine Trennstrecke der Trennschalter, die durch Einschalten des Leistursgsschalters bei in einer Zwischenstellung zwischen »Ein« und »Aus« befindlichen Trennschaltern zustande kommt, ist somit auch die vorliegende Verriegel-ing einwandfrei ausgeschlossen.

Weicht „vr Betätigungswinkel der Trennschalter von 90° ab, so sind die Trennschalterwellen in der Nähe der Frontplatte im Querschnitt als reguläre Vielecke auszuführen.

In Fig. 3 ist das Schaltbild eines Abzweiges von einer Doppelsammelschienenanlagc dargestellt. Durch die Trennschalter 3 bzw. 3b kann die Versorgung alternativ durch die Sammelschiene 1 oder die Sammelschiene lh erfolgen. 5 bezeichnet wie im vorangehenden Beispiel den Leistungsschalter, 4 einen weiteren Trennschalter, der den Leistungsschalter 5 in Verbraucherrichtung hin freischaltet. Bei einer derartigen Schaltanlage muß zusätzlich zu der eingangs besprochenen gewährleistet sein, daß von den beiden Sammelschienentrennern 3, 3b jeweils nur einer in die Einschaltstellung gebracht werden kann. Wie bei der eingangs besprochenen Schaltung muß auch hier durch die Verriegelung sichergestellt sein, daß die Trennschalter nur dann betätigt werden können, wenn der Leistungsschalter ausgeschaltet ist und der Leistungsschalter nur eingeschaltet werden kann, wenn die Trennschalter 3, 3 b und 4 in einer Endstellung stehen.

Die für diesen Anwendungsfall gestaltete Frontfläche 8 ist in Fig. 4 dargestellt. Die Frontfläche 8 ist dabei in ihrer abgesenkten Stellung B gezeichnet. Der Leistungsschalter 5 ist ausgeschaltet, wie aus der horizontalen Lage des Stellungsanzeigers 15 kenntlich wird. Aus der relativen Lage der Leistungschalterbetätigungsöffnung 14 und des Einschaltknopfes 13 des Leistungsschalters 5 wird darüber hinaus klar, daß die Wiedereinschaltung des Leistungsschalters 5 gegenwärtig nicht möglich ist. Die Stirnflächen der Trennschalterwellen 30, 30b und 40 weisen auch hier die Schaltstellung kennzeichnende Markierungen 301, 301 b und 401 auf. Sämtliche Trennschalterwellen 30, 30 b und 40 sind prinzipiell zur Betätigung freigegeben. Für die Sammelschienentrennschalter 3 und 3 b gilt dies nur mit Vorbehalt, da sie gegenseitig derart verriegelt sind, daß immer nur jeweils einer in die

Stellung »Ein« gebracht werden kann. Diese gegenseitige Verriegelung ist durch das Bezugszeichen 18 angedeutet.

Eine mögliche Bauform dieser Verriegelung ist in Fig. 5 dargestellt. Eine horizontal angeordnete Stange 18 liegt in der durch die Achsen der beiden Trennschalterwellen 30 und 30b aufgespannten Ebene senkrecht zu den Achsen an einer Stelle, an der die Trennschalterwellen im wesentlichen kreisrund im Querschnitt ausgeführt sind. Die Stange 18 ist axial verschiebbar gelagert. Die Trennschalterwellen 30 und 30b weisen auf einem Teil ihres Unifangs eine Ausnehmung 19 auf, durch die eine örtlich begrenzte Abflachung entsteht. Die Länge der Stange 18 ist s ι bemessen, daß jeweils eine Trennschalterwelle frei drehbar wird, wenn ein Ende 20 der Stange 18 jeweils auf der Abflachung 19 der anderen Trennschalterwelle aufliegt. In dem in Fig. 5 dargestellten Beispiel ist der mit der Trennschalterwelle 30b verbundene Trennschalter 3b in der Stellung »Aus«. Der Trennschalter 3, zu dem die Trennschalterweile 30 gehört, befindet sich in der Stellung »Ein«. Im abgesenkten Zustand U der Fn>ntflache 8, d.h. bei an sich freigegebener Trennschaiterweilenbetätigung, kann nun wegen dieser wechselseitigen Verriegelung der Trennschalter 3b nicht eir>pelegt werden. Um den Trennschalter 3b doch eir-rhalten zu können, muß vorher der Trennschalter 3 ausgeschaltet werden, d.h. die Trenschalterwelle .>« muß in Richtung O um 9(J° verdreht werden. Damit liegt die Abflachung 19 der Trennschalterwelle 30 dem rechtsseitigen Stangenende 20 der Stange 18 gegenüber und gestattet damit deren Verschiebung nach rechts. Die Trennschalterwelle 30b wird nun frei beweglich, so daß der Trennschalter 3/> eingeschaltet werden kann.

Erfordern die an den Abzweig 2 angeschlossenen Verbraucher eine ununterbrochene Energieversorgung, auch im Falle des Umschaltens von einer Sammelschiene einer Doppelsammelschienenanlage auf die zweite, muß eine abgewandelte Schaltanlage eingesetzt werden, wie sie in Fig. 6 anhand eines Schaltbildes dargestellt ist.

Der wesentliche Unterschied zu der in Fig. 3 dargestellten Doppelsammelschienenanlage besteht darin, daß nunmehr durch einen Kuppelschalter 6 über Trennschalter 7a, Ib beide Sammelschienen 1, Ib miteinander verbunden werden können. Ist auf diese Weise Spannungsgleichheit in beiden Sammelschienen erzwungen, dann kann ohne Ausschalten des Leistungsschalters 5 bei eingeschalteten Trennschaltern 3 und 4 zusätzlich der Trennschalter 3b eingeschaltet werden, so daß dann der Abzweig momentan mit beiden Sammelschienen in Verbindung steht. In dieser speziellen Schaltstellung darf der Kuppelschalter 6 unter keinen Umständen ausgeschaltet werden. In einem weiteren Schritt kann nun der Trennschalter 3 geöffnet und damit die Verbindung zu der ursprünglichen Speisesammeischiene 1 gelöst werden. Nun erst darf der Kuppelschalter 6 ausgeschaltet und damit die Verbindung der Sammelschiene 1 und Ib aufgehoben werden. Damit kommt bei dieser Umschaltung keinerlei Unterbrechung des Energieflusses zu den Verbrauchern zustande.

Die für eine derartige Aufeinanderfolge von Schaltabläufen die erforderliche Verriegelungen bietende Frontfläche ist in Fig. 7 in 5 verschiedenen Zwischenphasen dargestellt.

Da ein kontinuierlicher Energiefluß während der

Schallvorgänge über den Leistungsschalter 5 erfolgt, bleibt dieser sowie der Trennschalter 4 eingeschaltet. Daraus folgt, daß die Frontfläche 8 in ihrer obeien Endstcüung A festgehalten bleibt. Da darüber hinaus in einer Phase des Umschaltzykltis sowohl der T^r''iinschalter 3 als auch eier Trennschalter 3/> eingeschaltet sein müssen, muß in diesem Ta!! Mc durch das Bezugszeichen 18 in Fig. 4 symbolisierte \vechsels<-iii«e Verriegelung außer Funktion gesetzt sein. Für eine Umschaltung mit Unterbrechung bei abgesenkter Frontfiache (Kndsteik'.i:^ B) muß die wechselseitige Vc;-riegelung 18 jedoch wieder zur Wirkung gebrannt werden. Für eine in Fig. 6 anhand des Schaltbildes dargestellte Schaltünia^c rnvi.! al·.:» die wechselseitige Verriegelung der Fig. 5 so abgewandelt wciücn, daß sie in Ahh.iingirkeii von der Lage der Froniflächc 8 wirksam oder unwirksam ist. Dies kann durch eine Halterung der Stange 18 ar, dc; Innenseite der Frontflächc 8 oder der Teüflärhe 23 geschehen, die die axiale Vi i-rhicbbaii.;ii der Stange 18 nicht beeinträchtigl. Die Halterung muß dabei die S'r.pge 18 so Γ-üiren, daß diese bei abgesenkter Frontfläche 8 (Endstellung B) für ein.- Umschaltung mit Literbrechung zwischen die Trennschalterwellen 30 und 30b zu liegen kommt. Die Trennschalterwellen 30, 30/) ':.'■■.', auf Höhe der Stange 18 wie in Fig. 5 gestaltet. Für eine unterbrechungsfreie Umschaltung, die ja bei angehobener Frontfläche 8 (Endstellung A) stattfindet, ist die an der Frontfläche gehalterte Stange 18 nach oben verlagert. Damit ist für diesen Fall die wechselseitige Verriegelung nicht wirksam.

Um die bei eingeschaltetem Leistungsschalter 5 notwendigen Verriegelungsfunktionen zwischen den Trennschaiterwellen 30 und 30/; auf der Frontfläche 8 unterbringen zu können, ist eine Teilfläche 23 der Frontfläche 8 kippbar ausgeführt. Diese Teilfläche 23 enthält die den Sammelschienentrennschaltern 3 und 3h zugeordneten Ausnehmungen 9, 11 und 21, 22. Die quadratischen Ausnehmungsteile 21 und 9 weisen auf ihren einander zugewandten Seiten jeweils eine ringsegmentartige Fortsetzung 24 und 25 auf, deren iiclue Weite in radialer Richtung kleiner ist ais eine Kantenlänge der quadratischen Ausnehmungen. Der quadratisch gestaltete Teil der Tr^nnschalterwellen 30 und 30b endet in dieser Ausführungsform bereits vor Erreichung der Teilfläche 23. Die jeweils linke und rechte Kante der quadratischen Ausnehmungen 21 und 9 weist ins Leistungsschalterantriebskasteninnere gerichtete Laschen auf, die die Trennschalterwellen 30 und 30b beiderseits umfassen und ihre Verdrehung verhindern. Die Trennschalterwellen 30 und 30b ragen jedoch mit exzentrisch angeordneten Zapfen 26 und 27, die gleichzeitig den Schaltzustand der Trennschalter 3 und 3b kennzeichnen, durch die Teilfläche 23 hindurch. Diese Zapfen 26, 27 sind in ihrer Dicke so bemessen, daß sie in die ringsegmentartigen Ausnehmungen 24, 25 bei geeigneter Stellung der Trennschalterwellen 30, 30 b hineingleiten können. Die Zapfen 26, 27 sind auf den Trennschalterwellen 30, 30 b so angebracht, daß sie nur in der Einschaltstellung der Trennschalterwellen 30 und 30 b in die ihnen zugeordneten ringsegmentartige Ausnehmung 24, 25 hineingleiten können.

Die Drehachse der Teilfläche 23 liegt senkrecht zur Frontfläche und verläuft durch die Mitte der Strecke, die die Achsen der beiden TrennweHen 30 und 30b verbindet.

Um zu gewährleisten, daß im dargestellten Beispiel

der zweite ^animelschienentrennschalter 3 zusätzlich zu dem bereits eingelegten Sammelschienentrennschalter ib nur dann eingelegt wird, wem; durch den Kuppclschaltcr 6 beide Sainmelsehienen 1, Ib verbunden sind, ist in der Frontfläche 8 ein Schloß 28 angebracht, d_to die Kippung de! Teiifläche 23 eiH dann freigibt, wenn der Freigabeschlüsse! des kuppelschalters 6 in das Schloß 28 eingeführt wird. Der Frcigabeschüisscl k;:nn nu> bei eingeschaltetem Kuppelschalter 6 aus der Kuppelschalterverriegelung entnommen werden.

Ein weiterer Sperr.nechar.istüiis besieht in einer horizontal verschiebbaren, bei eingeschaltetem Leistungsschalter zwischen der. Trenri^'rialierwellen 30 und 30b liegenden, senkrecht zu ihnen angeordneten Schubstange 29, die mit dem Schloß 28 zusammenwirkt. Nur in der links- und der rechtsseitigen Endlage der Schubstange 2sf knnn. wenn gleichzeitig die Teilfläche 23 horizontal angeordnet ist, der Freigabeschlüssel für den Kuppelscha'icr 6 aus dem Schloß 28 gezogen werden. Damit \vjrd verhindert, daß der Kuppelschaltei ausgeschaltet wird, solange die t'oige von Schalthanuiungen zum unterbrechungsfreien Umschalten nicht vollständig abgeschlossen ist. Durch gefederte Nasen 32 und 34 auf den Trennschalterwe!- len 30b und 30, die bei eingeschaltetem Trennschalter (3, 3b) auf den Stirnflächen der Schubstange 29 aufliegen, wird erreicht, daß die Schubstange 29 im Einschaltzustand beider Sammelschienenirenner in einer Mittellage festgehalten wird, so daß der Abzug des Freigabeschlüssels für den Kuppelschalter blockiert ist.

An hand der F ig. 7 a bis 7 e soll ein unterbrechungsfreies Umschalten von der Sammelschiene Ib auf die Sammelschiene 1 und die Wirkungsweise der Verriegelung erläutert werden. Durch den eingeschaltelen Trennschalter 3b, den eingeschalteten Leistungsschalter 5 sowie den Trennschalter 4 wird der Abzweig 2 durch die Sammelschiene lh gespeist. Der Abzweig soll nun unterbrechungsfrei an die Sammelschiene 1 gelegt werden. Dazu wird der Kuppelschalter 6 nach seinen Trennschaltern la und Ib eingeschaltet. Damit kann der Freigabeschlüssel des Kuppelschalters abgezogen werden. Er wird nun in das Schloß 28 in der Frontfläche 8 eingeführt. Damit wird die Kippung der Teilfläche 23 sowie die Verschiebung der Schubstange 29 freigegeben. Da der Zapfen 27 der Trennschalterwelle 306 über der ringsegmentartigen Ausnehmung 25 liegt, kann die Teilfläche 23 nach rechts unten verkippt werden. Durch die Führung des Zapfens 27 in der ringsegmentartigen Ausnehmung 25 bleibt die Trennschalterwelle 30b weiterhin arretiert. Die Trennschalterwelle 30 dagegen gerät in den Bereich der weiten kreisförmigen Ausnehmung 11 und kann in Einschaltstellung gebracht werden. Die gefederte Nase 34 verschiebt die Schubstange 29 nach links. Die linksseitige an der Schubstange 29 anliegende gefederte Nase 32 wird teilweise in die Trennschalterwelle 30b zurückge-

, schoben. Der Abzug des Freigabeschlüssels aus dem Schloß 28 ist in dieser Stellung der Schubstange blokkiert. Dies ist in Fig. 7b dargestellt. In der Folge (Fig. 7c) wird die Teilfläche 23 in die horizontale Ausgangslage zurückgekippt. Der Trennschalter 3 b

j ist eingeschaltet und liegt an der Stromschiene Ib. der Trennschalter 3 ist ebenfalls eingeschaltet und liegt an der Stromschiene 1. Wegen der in einer Mittellage befindlichen Schubstange 29 ist weiterhin der

Abzug des Freigabeschlüssels für den Kuppelsehalter nicht möglich, so daß ein Ausschalten des Kuppelschalters in diesem Betätigungszustand der Schalter nicht möglich ist. In e'nem weiteren Sehritt wird die Teilfläche 23 nach links unten gekippt (Fig. 7d). Dabei gleitet der Zapfen 26 der Trennschalterwelle 30 in die ringsegmentartige Ausnehmung 24, so daß nunmehr die Trenns<.halterwelle 30 arretiert bleibt. Die Trennschalterwelle 30b dagegen kann, wie aus Fig. 7d ersichtlich ist, in die Ausschaltstellung gebiacht werden. Die Schubstange 29 gleitet unter der Wirkung der rechtsseitig anliegenden, gefederten Nase 34 in die linke Endlage. Nunmehr wird die Teilfläche 23 in die horizontale Lage zurückgekippt (Fig. 7e). Damit wird der Abzug des Freigabeschlüssels aus dem Schloß 28 möglich, so daß nunmehr der Kuppelschalter 6 wieder ausgeschaltet werden kann. Die Verbraucher liegen nunmehr nach abgeschlossenem Umschaltvorgang nicht mehr an der Sammelschiene Ib, sondern an der Sammelschiene 1. Das Zusammenwirken aller eingesetzten Verriegelungs-

elemente gestattet also die Zuschalturg des zweiter Sammelschienentrennschalters, wenn

a) die Frontfläche angehoben ist und damit die wechselseitige Verriegelung 18 unwirksam ge-

'· macht worden ist.

b) ein Trennschalter bereits eingeschaltet ist,

c) der Kuppelschalter eingeschaltet ist und der Freigabeschlüssel abgezogen ist, so daß die Kupplung gegen Ausschalten gesperrt ist.

in Abschließend läßt sich feststellen, daß durch die erfindungsgemäße Gestaltung und Zusammenwirkung der Frontfläche des Schalterantriebskastens mil den Schalterbetätigungselementen Verriegelungsprobleme für eine Reihe von Schaltanlagen, beginnend

li bei der Einfachsammelschienenanlage bis zur Doppelsmmelschienenanlage mit unterbrechungsfreiei Umschaltung, wirtschaftlich und platzsparend auf rein mechanische Weise gelöst werden. ASs besonderer Vorteil tritt dabei die einfache und klare Erkennbar-

:t keit von Schaltzustand und Verriegelungsfunktior auf.

Hierzu 2 Blatt

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Verriegelung für eine Schalterkombination mit Trennschaltern und einem Leistungsschalter, > wobei die Trennschalterbetätigung durch Drehung von Trennschalterwellen erfolgt, vorzugsweise für eine Mittelspannungsschaltanlage mit wenigstens einer Sammelschiene, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschalterwellen ι ο (30, 306, 40) senkrecht zur Frontfläche (8) des Leistungsschalterantriebskastens angeordnet sind, daß die Frontfläche (8) in zwei Endstellungen (A, B) verschiebbar ist, daß die Frontfläche (8) an den Durchstoßungspunkten mit den Trennschalter- π wellen (30, 306, 40) Ausnehmungen (9, 11; 21, 22; 10, 12) aufweist, daß die Ausnehmungen (9, 11; 21, 22; 10, 12) so gestaltet sind, daß sie in der ersten Endstellung (A) durch Zusammenwirkung mit den Trennschalterwellen (30, 30b, 40) -'» deren Drehung durch Formschluß blockieren, in der zweiten Endstellung (ß) deren Drehung jedoch freigeben, daß für die Betätigung des Einschaltknopfes (13) des Leistungsschalters ebenfalls in der Frontfläche eine Ausnehmung (14) angebracht ist, die nur in der ersten Endstellung (A) die Einschaltung des Leistungsschalters (5) gestattet und daß ein drehbarer Stellungsanzeiger (15) für den Leistungsschalter (5) in der Frontfläche (8) des Leistungsschalterantriebskastens vorgesehen ist, der im Zusammenwirken mit einer weiteren Ausnehmung (16) in der Frontfläche (8) bei eingeschaltetem Leistungsschalter (5) diese in der ersten Endstellung (A) arretiert, bei ausgeschaltetem Leistungsschalter (S) jedoch die Ver- :, Schiebung in die zweite Einstellung (B) freigibt.

2. Verriegelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Frontfläche (8) ein Rastgriff (17) vorgesehen ist, der zu ihrer manuellen Verschiebung in die Endsteüungen (A, B) dient au und sie dort arretiert.

3. Verriegelung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontfläche (8) veitikal verschiebbar ist.

4. Verriegelung nach Anspruch 3, dadurch gc- v-> i;ennzeichnet, daß die Frontfläche (8) in ihrer zweiten Endstellung (B) abgesenkt ist.

5. Verriegelung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschalterwellen (30, 306, 40) zumindest in der -,n Umgebung der Frontfläche (8) quadratischen Querschnitt aufweisen.

6. Verriegelung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungswinkel der Trennschalter (Trennschalter (3, 3b, 40) 90° be- ν, trägt.

7. Verriegelung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (9, 11; 21, 22; 10, 12) für die Trennschalterwellen (30, 306, 40) einen oberen Teil (11, 22, 12) aufweisen, der _bn so bemessen ist, daß die Trennschalterwellen (30, 30b, 40) frei drehbar sind, und daß der sich anschließende untere Teil (9, 21, 10) ein Rechteck (9, 21, 10) bildet, das die Trennschalterwelle (30, 306, 40) mindestens von zwei Seiten her form- _f,5 schlüssig umfaßt.

8. Verriegelung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für eine Doppelsammclschienen-Anlage mit wechselseitiger Verriegelung zweier Trennschalter, dadurch gekennzeichnet, daß die wechselseitige Verriegelung (18, 19, 20) aus einer axial verschiebbaren Stange (18) besteht, die in der durch die Achsen der Trennschalterwellen (30, 306) aufgespannten Ebene senkrecht zu diesen angeordnet ist und deren Länge so bemessen ist, daß nur jeweils eine Trennschaiterwelle (30, 306) dann drehbar ist, wsenn ein Ende (20) der Stange

(18) auf einer ausnehmungsartigen Abflachung

(19) der jeweils anderen Trennschalterwelle (306, 30) aufliegt und damit deren Drehung blockiert.

9. Verriegelung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für eine Doppelsammelschierenanlage mit unterbrechungsfreier Umschaltung, bei der mindestens der Leistungsschalter während des Umschaltens eingeschaltet bleibt und beide Sammelschienen durch einen Kuppelschalter verbindbar sind und wobei nach erfolgter Verbindung ein Freigabeschlüssel aus dem Kuppelschalter entnehmbar ist, ohne dessen Wiedereinführung eine Trennung der Verbindung durch das Ausschalten des Kuppelschalters blockiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teilfläche (23) der Frontfläche (8), die die Ausnehmungen (9, 11; 21, 22) für die Trennschalterwellen (30, 306) der Sammelschienentrennschalter (3, 36) aufweist, um eine zur Frontfläche (8) senkrechte Achse kippbar angeordnet ist, daß deren Ausnehmungen (9, 21) eine führungskulissenartige Fortsetzung (24, 25) und die schalterfrontseitigen Enden der Trennschalterwellen (30, 306) in den führungskulissenartigen Fortsetzungen (24, 25) führbare, exzentrisch angeordnete Zapfen (26, 27) aufweisen, die nur im Einschaltzustand des zugehörigen Trennschalters (3, 36) in die führungskulissenartigeii Fortsetzungen (24, 25) eingleiten und damit die Kippung der Teilfläche (23) freigeben, wenn gleichzeitig der aus dem Kuppelschalter (6) entnommene Freigabeschlüssel in ein Schloß (28) der Teilfläche (23) eingeführt ist, wobei bei gekippter Teilfläche (23) die Trennschalterwelle (30, 306) drehbar ist, deren Zapfen (26, 27) sich außerhalb der zugehörigen führungskulissenartigen Fortsetzung (24, 25) befindet, daß ein weiterer Sperrmechanismus bei Verkippung oder wenn beide Trennschalter (3, 36) eingeschaltet sind, den Abzug des Freigabeschlüssels aus dem Schloß (28) blockiert und daß eine wechselseitige Verriegelung der Sammelschienentrennschalter (3, 36)nur in der zweiten Endstellung (B) der Frontfläche (8) wirksam ist.

1 ü. Verriegelung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippachse durch die Mitte der Strecke verläuft, die die Achsen der Trennschallerwellen (30, 306) verbindet.

11. Verriegelung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß aus der horizontalen Ausgangslage der Teilfläche (23) eine Verkippung nach beiden Seiten um den gleichen Kippwinkel vorgesehen ist.

12. Verriegelung nach einem der Ansprüche 9, 10 oder 1 1, dadurch gekennzeichnet, daß die führungskulissenartigen Fortsetzungen (24, 25) ringsegmentartig sich jeweils an die der Drehachse zugewandten Seite der rechteckigen Ausnehmungen ('), 21) anschließen, und daß ihre lichte Weite in radialer Richtung kleiner als die Länge der un-

teren Kante der Ausnehmungen (9, 21) ist, daß die der Drehachse zu- und abgewandten Seiten der Ausnehmungen (9, 21) ins Innere des Leistungsschalterantriebskastens weisende starre Laschen aufweisen und daß die Laschen in der horizontalen Ausgangslage der Teilfläche (23) die vor den Ausnehmungen angeordneten Abschnitte der Trennschalterwellen (30, 30b) an zwei Seiten umfassen und deren Drehung blockieren.

13. Verriegelung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Sperrmechanismus aus einer nur in der ersten Endstellung (A) zwischen den Trennschalterweilen (30, 30b) liegenden senkrecht zu ihnen angeordneten horizontal beweglichen Schubstange (29) besteht, die lageabhängig so mit dem Schloß (28) zusammenwirkt, daß nur in der links- oder rechtsseitigen Endlage der Schubstange (29), wenn sich dabei gleichzeitig die TeilfläcliL. (23) in der horizontalen Ausgangslage befindet, der Abzug des Freigabeschlüssels für den Kippschalter aus dem Schloß (28) freigegeben ist und die Schubstange (29), wenn beide Trennschalter (3, 3b) eingeschaltet sind, durch Nasen (32, 34) der Trennschalterwellen (30, 30i>) auf Höhe der Schubstange (29) in einer Mittellage zwischen den Endlagen gehalten wird.