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Die Erfindung betrifft eine Anwahlsteuerung mit einem Steuerkreis für eine gezielte Einschaltung von m Steuerschützen aus einer Mehrzahl von n (n > m) Steuerschützen, wobei der Steuerkreis eine Stromversorgung, eine Strombegrenzung, n Steuerschütze und mindestens n/m (mit n/m = ganzzahlig) Einschaltelemente aufweist und fehlerhaft angesteuerte weitere Steuerschütze nicht anziehen (DE-AS 16 40 995).
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In Schaltanlagen - im weitesten Sinne des Wortes -, insbesondere in Hochspannungs-, Mittelspannungs- und Niederspannungsschaltanlagen wird schon seit längerer Zeit die sogenannte Anwahlsteuerung verwirklicht. Der Anwahlsteuerung liegt zugrunde, daß die Schaltanlage aus einer Vielzahl von teilweise untereinander gleichen Schaltgeräten besteht, die in einzelnen Schaltfeldern zusammengefaßt sind; es kann sich z. B. um Abgangsfelder mit je einem Leistungsschalter und je einem vorgeschalteten und einem nachgeschalteten Trennschalter handeln. Bei der Anwahlsteuerung wird nun z. B. im Schaltfeld 6 das Schaltgerät II, z. B. ein Leistungsschalter, dadurch angewählt und angesteuert, daß erste eine Feldanwahl durchgeführt wird, nämlich das Schaltfeld 6 angewählt und angesteuert wird, und danach eine Geräteanwahl durchgeführt wird, nämlich das Schaltgerät II angewählt und angesteuert wird.
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Bei der zuvor erläuterten Anwahlsteuerung - und bei anderen ähnlichen Steuerungen - muß sichergestellt werden, daß stets nur die Schaltgeräte - mit Hilfe von Steuerschützen - betätigt werden können, die auch betätigt werden dürfen. Das hat zum Inhalt einerseits, daß z. B. stets nur ein Schaltgerät betätigt werden kann, andererseits, daß ein Schaltgerät nur unter bestimmten Bedingungen betätigt werden kann, z. B. ein Trennschalter nur betätigt werden kann, wenn der zugeordnete Leistungsschalter geöffnet ist. Es müssen also Verriegelungen vorgesehen werden.
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Verriegelungen in Steuerkreisen mit mehreren Steuerschützen werden seit Jahrzehnten z. B. dadurch realisiert, daß Öffner eines ersten Steuerschützes in Reihe zur Erregerspule eines zweiten Steuerschützes liegen; ist das erste Steuerschütz angezogen, kann das zweite Steuerschütz wegen des in Reihe mit seiner Erregerspule liegenden geöffneten Öffners des ersten Steuerschützes nicht anziehen.
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Die zuvor skizzierten Verriegelungen verbieten sich bei Anwahlsteuerungen der hier in Rede stehenden Art schon wegen der großen Anzahl der insgesamt vorgesehenen Steuerschütze.
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Bei der bekannten Anwahlsteuerung, von der die Erfindung ausgeht (vgl. die DE-AS 16 40 995), liegt jeweils die Erregerspule eines Steuerschützes mit dem zugeordneten Einschaltelement, einem Taster, in Reihe, sind alle diese Reihenschaltungen parallel geschaltet, liegt diese Parallelschaltung über einen Hilfswiderstand an der Stromversorgung und liegt jeweils ein Arbeitskontakt jedes Steuerschützes parallel zu der Reihenschaltung aus der Erregerspule des Steuerschützes und dem Einschaltelement. Wird nun ein Steuerschutz eingeschaltet, so führt der dann geschlossene Arbeitskontakt dieses Steuerschützes dazu, daß über kein Steuerschütz mehr ein Steuerstrom fließen kann, so daß auch kein weiteres Steuerschütz eingeschaltet werden kann. Diese Anwahlsteuerung funktioniert jedoch nur mit Steuerschützen, die durch mechanische, magnetische oder elektrische Maßnahmen selbsthaltend sind.
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Im übrigen sind Anwahlsteuerungen bekannt, bei denen eine Impedanzmeßeinrichtung zur Messung der Impedanz des Steuerkreises vorgesehen ist, die Impedanzmeßeinrichtung ein beim Unterschreiten eines vorgegebenen Impedanzwertes ( unterer Impedanzgrenzwert) ansprechendes Ausschaltelement aufweist und das Ausschaltelement beim Ansprechen die Stromversorgung abschaltet. Nun handelt es sich aber bei den Impedanzen in den Steuerkreisen von Anwahlsteuerungen um ohmisch-induktive, so daß der Strom der Spannung nacheilt. Also kann ein Unterschreiten des unteren Impedanzgrenzwertes nur zeitverzögert festgestellt werden. Diese Zeitverzögerung ist jedoch im Hinblick auf gewollte kurze Anwahl- und Ansteuerzeiten störend.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die bekannte Anwahlsteuerung, von der die Erfindung ausgeht, so auszugestalten und weiterzubilden, daß sie ohne weiteres auch für normale Steuerschütze, d. h. für Steuerschütze, die nicht durch mechanische, magnetische oder elektrische Maßnahmen selbsthaltend sind, verwendet werden kann.
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Die erfindungsgemäße Anwahlsteuerung, bei der zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist zunächst und dadurch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzung den Steuerstrom im Steuerkreis auf einen Wert begrenzt (Steuerstromgrenzwert), der für das Anziehen von m Steuerschützen erforderlich ist und der sicherstellt, daß fehlerhaft angesteuerte weitere Steuerschütze nicht anziehen und beim fehlerhaften Ansteuern von weiteren Steuerschützen der durch die Erregerspulen der m Steuerschütze fließende Steuerstrom nicht geringer wird als der Haltestrom.
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Wird bei der erfindungsgemäßen Anwahlsteuerung fehlerhaft ein Steuerschütz angesteuert, das nicht mehr angesteuert werden darf, z. B. bei einer Anwahlsteuerung mit m = 1 ein zweites Steuerschütz, wenn bereits ein erstes Steuerschütz eingeschaltet ist, dann kann das zweite Steuerschütz nicht anziehen, weil die erfindungsgemäß vorgesehene Strombegrenzung verhindert, daß der für das Anziehen des zweiten Steuerschützes erforderliche Steuerstrom, der Anzugsstrom, fließen kann. Erfindungsgemäß wird also nicht verhindert, daß der Stromkreis der Erregerspule des zweiten Steuerschützes geschlossen wird. Also fließt bei einer fehlerhaften Ansteuerung des zweiten Steuerschützes auch über die Erregerspule des zweiten Steuerschützes ein Steuerstrom, der jedoch geringer ist als der Anzugsstrom. Die Tatsache, daß auch über die Erregerspule des zweiten Steuerschützes ein Steuerstrom fließt, führt nun dazu, daß der durch die Erregerspule des ersten, angezogenen Steuerschützes fließende Steuerstrom geringer wird. Folglich muß die erfindungsgemäß vorgesehene Strombegrenzung so dimensioniert sein, daß zwar ein fehlerhaft angesteuertes zweites Steuerschütz nicht anziehen kann, daß aber der beim fehlerhaften Ansteuern eines zweiten Steuerschützes nur noch durch die Erregerspule des ersten Steuerschützes fließende Steuerstrom nicht geringer wird als der Haltestrom.
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Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Anwahlsteuerung auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden nur beispielhaft erläutert werden soll:
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Die bei der erfindungsgemäßen Anwahlsteuerung vorgesehene Strombegrenzung muß zwingend nur so ausgeführt sein, daß sie die beiden zuvor dargelegten Kriterien sicherstellt. Es ist also nicht zwingend die Strombegrenzung als Konstantstromgenerator auszuführen, gleichwohl empfiehlt sich eine solche Ausführung.
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Einleitend ist ausgeführt worden, daß die Erfindung eine Anwahlsteuerung mit einem Steuerkreis für eine gezielte Einschaltung von m Steuerschützen betrifft, während zuvor die Lehre der Erfindung am Beispiel m = 1 näher erläutert worden ist. Um nun ein und dieselbe erfindungsgemäße Anwahlsteuerung für m = 1, m = 2 usw. verwenden zu können, empfiehlt es sich, die erfindungsgemäß im Steuerkreis vorgesehene Strombegrenzung so auszuführen, daß der Steuerstromgrenzwert in Stufen einstellbar ist.
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Nach einer weiteren Lehre der Erfindung ist die im Steuerkreis vorgesehene Strombegrenzung so ausgeführt, daß der Steuerstromgrenzwert kontinuierlich, also stufenlos, einstellbar ist, - z. B. durch ein Potentiometer. Das gibt die Möglichkeit, den Steuerstromgrenzwert unter Berücksichtigung des Steuerkreises insgesamt, insbesondere unter Berücksichtigung des Anzugsstromes und des Haltestromes der verwendeten Steuerschütze, optimal einzustellen.
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Nach einer weiteren Lehre der Erfindung, der in Verbindung mit der zuvor erläuterten wesentlichen Lehre der Erfindung, aber auch nur in Verbindung damit, besondere Bedeutung zukommt, ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anwahlsteuerung dadurch gekennzeichnet, daß eine Impedanzmeßeinrichtung zur Messung der Impedanz des Steuerkreises vorgesehen ist, die Impedanzmeßeinrichtung ein beim Unterschreiten eines vorgegebenen Impedanzwertes (unterer Impedanzgrenzwert) ansprechendes Ausschaltelement aufweist und das Ausschaltelement beim Ansprechen ein Fehlersignal abgibt und/oder, vorzugsweise mit einer Zeitverzögerung, die Stromversorgung abschaltet. Das hat folgenden Hintergrund:
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Weiter oben ist bereits erläutert worden, daß erfindungsgemäß nicht verhindert wird, daß der Stromkreis der Erregerspule eines fehlerhaft angesteuerten Steuerschützes geschlossen wird, daß also auch über die Erregerspule eines fehlerhaft angesteuerten Steuerschützes ein Steuerstrom fließt, und daß dadurch, daß auch über die Erregerspule eines fehlerhaft angesteuerten Steuerschützes ein Steuerstrom fließt, der durch die Erregerspule des angezogenen Steuerschützes fließende Steuerstrom geringer wird. Nun kann natürlich nicht ausgeschlossen werden, daß bei einer Anwahlsteuerung mit m = 1 dann, wenn ein zweites Steuerschütz fehlerhaft angesteuert worden ist, auch noch ein drittes Steuerschütz, ein viertes Steuerschütz usw. fehlerhaft angesteuert wird. Ohne weiteres würde das dazu führen, daß dann, beim Ansteuern des dritten Steuerschützes oder des vierten Steuerschützes, der durch die Erregerspule des ersten Steuerschützes fließende Steuerstrom geringer wird als der Haltestrom, also das erste Steuerschütz abfallen würde. Dadurch, daß nun, wie zuvor erläutert, eine Impedanzmeßeinrichtung zur Messung der Impedanz des Steuerkreises vorgesehen ist, die Impedanzmeßeinrichtung ein beim Unterschreiten eines vorgegebenen Impedanzwertes (unterer Impedanzgrenzwert) ansprechendes Ausschaltelement aufweist und das Ausschaltelement beim Ansprechen ein Fehlersignal abgibt und/oder, vorzugsweise mit einer Zeitverzögerung, die Stromversorgung abschaltet, wird das fehlerhafte Ansteuern eines weiteren Steuerschützes nicht nur hinsichtlich dieses Steuerschützes wirkungslos gemacht, vielmehr wird auch signalisiert, daß ein Fehler vorliegt, so daß eingegriffen werden kann.
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Ist die erfindungsgemäße Anwahlsteuerung aus den zuvor erläuterten Gründen mit einer Impedanzmeßeinrichtung zur Messung der Impedanz des Steuerkreises versehen, dann kann es vorteilhaft sein, diese Impedanzmeßeinrichtung noch mit einem beim Überschreiten eines vorgegebenen Impedanzwertes (oberer Impedanzgrenzwert) ansprechenden zweiten Ausschaltelement zu versehen, das wiederum ein Fehlersignal abgibt und/oder, vorzugsweise mit einer Zeitverzögerung, die Stromversorgung abschaltet.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; die einzige Figur zeigt das Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anwahlsteuerung.
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Die in der Figur - nur teilweise dargestellte - Anwahlsteuerung weist einen Steuerkreis 1 für eine gezielte Einschaltung von m = 1 oder m = 2 Steuerschützen 2 aus einer Mehrzahl von n (n > m) Steuerschützen 2 auf. Zum Steuerkreis 1 gehören eine Stromversorgung 3, die n Steuerschütze 2 und nicht dargestellte Einschaltelemente für die Steuerschütze 2.
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Erfindungsgemäß weist der Steuerkreis 1 nun eine Strombegrenzung 4 auf. Die Strombegrenzung 4 begrenzt den Steuerstrom im Steuerkreis 1 auf den Wert (Steuerstromgrenzwert), der für das Einschalten von m = 1 oder m = 2 Steuerschützen 2 erforderlich ist.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene Strombegrenzung 4 kann, was im einzelnen nicht dargestellt ist, als Konstantstromgenerator ausgeführt sein.
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Wie die einzige Figur zeigt, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die im Steuerkreis 1 vorgesehene Strombegrenzung 4 so ausgeführt, daß der Steuerstromgrenzwert einerseits in Stufen, andererseits kontinuierlich einstellbar ist; vorgesehen sind ein Stufenschalter 5 und zwei Potentiometer 6.
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Im übrigen zeigt die einzige Figur insoweit eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anwahlsteuerung, als eine Impedanzmeßeinrichtung 7 zur Messung der Impedanz des Steuerkreises 1 vorgesehen ist, die Impedanzmeßeinrichtung 7 ein beim Unterschreiten eines vorgegebenen Impedanzwertes (unterer Impedanzgrenzwert) ansprechendes Ausschaltelement 8 und ein beim Überschreiten eines vorgegebenen Impedanzwertes (oberer Impedanzgrenzwert) ansprechendes Ausschaltelement 9 aufweist und die Ausschaltelemente 8, 9 beim Ansprechen ein Fehlersignal abgeben und - mit einer Zeitverzögerung - die Stromversorgung 3 abschalten.