DE3427497C2

DE3427497C2 -

Info

Publication number: DE3427497C2
Application number: DE19843427497
Authority: DE
Inventors: Alfred Dr.-Ing. Hartig; Guenter 4300 Essen De Kroepsch
Original assignee: Ruhrtal Elektrizitatsgesellschaft Hartig GmbH and Co
Current assignee: Ruhrtal Elektrizitatsgesellschaft Hartig GmbH and Co
Priority date: 1984-05-21
Filing date: 1984-07-26
Publication date: 1988-02-04
Also published as: DE3427497A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltfehlerschutzgerät nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a switching fault protection device according to the preamble of Claim 1.

Das bekannte Schaltfehlerschutzgerät, von dem die Erfindung ausgeht (SIEMENS- Prospekt "Schaltfehlerschutz - elektrisch und elektropneumatisch", Bestell nummer E 139/1458), besteht aus mehreren einzelnen Bausteinen, die jeweils einem Schaltgerät einer Schaltanlage entsprechen. Jeder Baustein ist mit einer Vielzahl von Schaltelementen in Form von Relais versehen, die drei unterschiedlichen Funktionsbereichen des Schaltfehlerschutzgerätes insgesamt zugeordnet sind. So ist zunächst ein erster, elektrischer, Funktionsbereich vorhanden, der mit der normalen Steuerspannung für das Schaltgerät, beispiels weise einer Steuerspannung von 60 V, arbeitet. In einem zweiten, hier eben falls elektrischen, Funktionsbereich sind die Schaltelemente, also die Relais kontakte und Relais, angeordnet, die für eine Verriegelung und eine Stellungs nachbildung der Schaltstellung des Schaltgerätes notwendig sind. Ein dritter, ebenfalls elektrischer, Funktionsbereich dient der steuerungstechnischen Verarbeitung der ankommenden und abgehenden Signale. Hier kann unter Umstän den auch eine Signalkodierung erfolgen.The known switching fault protection device from which the invention is based (SIEMENS brochure "Switching fault protection - electrical and electropneumatic", order number E 139/1458) consists of several individual components, each of which corresponds to a switching device of a switchgear. Each module is provided with a large number of switching elements in the form of relays, which are assigned to three different functional areas of the switching fault protection device as a whole. So there is first a first, electrical, functional area that works with the normal control voltage for the switching device, for example, a control voltage of 60 V. In a second, in this case electrical, functional area, the switching elements, that is, the relay contacts and relays, are arranged, which are necessary for locking and a position simulation of the switching position of the switching device. A third, also electrical, functional area is used for the control-related processing of the incoming and outgoing signals. Signal coding may also be carried out here.

Das bekannte, zuvor erläuterte Schaltfehlerschutzgerät mit drei elektrischen Funktionsbereichen weist einen relativ komplizierten Aufbau auf, der unter anderem darauf beruht, daß die einzelnen elektrischen Funktionsbereiche stör spannungsmäßig voneinander entkoppelt werden müssen. Gleichwohl ist die Empfindlichkeit gegen Störspannungen hier bereichsweise immer noch zu hoch. Durch den komplizierten Aufbau, insbesondere auch durch die Verwendung der vielen Relais, ist das Schaltfehlerschutzgerät überdies als solches störungs empfindlich.The known, previously explained switching fault protection device with three electrical Functional areas has a relatively complicated structure, which under is based on the fact that the individual electrical functional areas interfere must be decoupled in terms of voltage. Nevertheless, it is Sensitivity to interference voltages is still too high in some areas. Due to the complicated structure, especially through the use of many relays, the switching fault protection device is also malfunctioning as such sensitive.

Aus dem Stand der Technik ist auch ein Nachbildungsantrieb eines Schaltfeh lerschutzgerätes für ein Schaltgerät einer Schaltanlage bekannt (DE-OS 28 33 973), bei dem eine Kodierblende linear verschiebbar oder, kreisscheiben förmig ausgeführt, um eine Achse drehbar ist, bei dem die Kodierblende eine Mehrzahl von Lichtdurchtrittsöffnungen als Schaltelemente aufweist, beid seits der Kodierblende Lichtsender und Lichtempfänger angeordnet sind und durch Zusammenwirken der Lichtsender, Lichtempfänger und Lichtdurchtritts öffnungen und durch Schieben bzw. Drehen der Kodierblende verschiedene Stellungen des Schaltgerätes darstellbar, d. h. nachbildbar, sind. Durch Vervielfachung dieses Nachbildungsantriebs und Verknüpfung der Nachbildungs antriebe über entsprechend verlegte Lichtleitkabel läßt sich hierbei auch ein Schaltfehlerschutz für eine Schaltanlage mit mehreren Schaltgeräten realisieren. Von verschiedenen Funktionsbereichen eines Schaltfehlerschutz gerätes ist hier nichts gesagt, da nur ein Nachbildungsantrieb mit einem optisch wirksam ausgeführten Schaltelement in Form einer Kodierblende offen bart ist.A replica drive of a shift error is also from the prior art Protection device for a switching device of a switchgear known (DE-OS 28 33 973), in which a coding plate can be moved linearly or, circular disks designed to be rotatable about an axis, in which the coding aperture Has a plurality of light passage openings as switching elements, both on the side of the coding diaphragm light emitter and light receiver are arranged and through the interaction of the light transmitter, light receiver and light passage openings and by pushing or turning the coding plate Positions of the switching device can be represented, d. H. are reproducible. By Multiplication of this replica drive and linking of replicas drives can also be installed using appropriately laid fiber optic cables a switching fault protection for a switchgear with several switching devices realize. From different functional areas of a switching fault protection nothing is said here, since only a replica drive with one optically effective switching element in the form of a coding panel open is beard.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das bekannte, eingangs erläu terte Schaltfehlerschutzgerät so auszugestalten und weiterzubilden, daß mög lichst geringe Empfindlichkeit zumindest des für die Stellungnachbildung und die Aussendung und den Empfang von zu übermittelnden Signalen vorgesehenen Funktionsbereichs gegen Störspannungen bei gleichzeitig möglichst einfachem konstruktivem Aufbau gewährleistet ist.The invention is based on the object, the known, initially tert Switching fault protection device to design and develop that possible lowest sensitivity at least that for the position simulation and the transmission and reception of signals to be transmitted Functional range against interference voltages while at the same time being as simple as possible constructive structure is guaranteed.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist bei dem erfindungsgemäßen Schaltfehler schutzgerät durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 ge löst.The task outlined above is in the switching error according to the invention protection device by the features of the characterizing part of claim 1 ge solves.

Erfindungsgemäß wird das Konzept von drei elektrischen und elektrisch von einander entkoppelten Funktionsbereichen verlassen, indem der dritte Funk tionsbereich optisch ausgeführt wird. In diesem optischen Funktionsbereich werden die Funktionen des Schaltfehlerschutzgerätes vereint, die bislang gegenüber Störspannungen besonders empfindlich waren. Diesem dritten Funk tionsbereich werden also andere Funktionen zugeordnet als bisher, insbeson dere die Funktion der Stellungsnachbildung und die Funktion der Peripherie des Schaltfehlerschutzgeräts. In dem nach wie vor elektrischen zweiten Funktionsbereich können erfindungsgemäß alle die Steuerung betreffenden Signalübermittlungen stattfinden, wozu dieser zweite elektrische Funktions bereich spannungsmäßig auf die bei modernen elektronischen Bauelementen üblichen Signalspannungen abgestellt wird. Insgesamt ist damit das erfindungs gemäße Schaltfehlerschutzgerät gegen Störspannungen extrem unempfindlich und konstruktiv besonders einfach, nämlich weitgehend relaisfrei, aufzubauen.According to the concept of three electrical and electrical by decoupled functional areas leave by the third radio tion area is executed optically. In this optical functional area the functions of the switching fault protection device are combined, which so far were particularly sensitive to interference voltages. That third radio other functions are assigned to the area, especially the function of the position simulation and the function of the periphery of the switching fault protection device. In the still electrical second According to the invention, functional areas can all concern the control Signal transmissions take place, which is why this second electrical function range in terms of voltage to that of modern electronic components usual signal voltages is turned off. Overall, this is fiction appropriate switching fault protection device is extremely insensitive to interference voltages and structurally particularly simple, namely largely relais-free to set up.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Lehre der Erfindung sind in den dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüchen beschrieben. Sie sollen nach folgend nur noch ergänzend erläutert werden.Advantageous and expedient refinements of the teaching of the invention are described in the claims subordinate to claim 1. You are supposed to are only explained in addition below.

Die im optischen Funktionsbereich evtl. vorhandenen optoelektronischen Licht sender und Lichtempfänger sind versorgungstechnisch, also mit ihrer elektro nischen Seite, zweckmäßigerweise dem zweiten elektrischen Funktionsbereich zugeordnet. Das entspricht dem eingangs erläuterten Grundkonzept der Lehre der Erfindung. Die im optischen Funktionsbereich vorgesehenen Lichtsender und Lichtempfänger können zweckmäßigerweise zu Optokopplern zusammengefaßt werden.The optoelectronic light possibly present in the optical functional area transmitters and light receivers are supply technology, i.e. with their electro African side, expediently the second electrical functional area assigned. This corresponds to the basic concept of teaching explained at the beginning the invention. The light transmitters provided in the optical functional area and light receivers can be conveniently combined to form optocouplers will.

Besondere Bedeutung kommt der Ausgestaltung des Schaltfehlerschutzgerätes gemäß Anspruch 3 zu. Bei dieser Konstruktion können die optoelektronischen Lichtsender und Lichtempfänger bzw. Enden von entsprechenden Lichtleitkabeln beidseits der Kodierblenden rasterartig und ggf. umsteckbar angeordnet sein, wie sich das aus der DE-OS 28 33 973 im Prinzip ergibt. Wesentlich ist, daß hier ein mit der modernen miniaturisierten Elektronik kompatibles optomecha nisches System zur Stellungsnachbildung von Schaltgeräten verwirklicht wor den ist. Durch Verschieben der Kodierblenden des Schaltfehlerschutzgerätes gegeneinander läßt sich eine Vielzahl von Verriegelungsstellungen der Schalt geräte darstellen, wobei eine sehr große Anzahl von Schaltfunktionen durch eine entsprechend große Anzahl von Lichtdurchtrittsöffnungen realisierbar ist. Für die Verschiebung der Kodierblenden können die Nachbildungsantriebe zweckmäßigerweise mit Miniatur-Tauchankerspulen versehen sein, wie sie für sich natürlich seit langem bekannt sind. Auch eine Verschiebung durch piezoelektronische Elemente erscheint grundsätzlich denkbar. Jedenfalls läßt sich so auf kleinstem Raum eine Gruppe von Schaltgeräten hinsichtlich der Stellungsnachbildung auf optomechanische Weise berücksichtigen.The design of the switching fault protection device is of particular importance according to claim 3. With this construction, the optoelectronic Light transmitter and light receiver or ends of corresponding light guide cables be arranged on both sides of the coding diaphragms in a grid-like manner and, if necessary, can be moved how that results in principle from DE-OS 28 33 973. It is essential that here is an optomecha compatible with modern miniaturized electronics African system for replicating the position of switching devices that is. By moving the coding plates of the switching fault protection device against each other can be a variety of locking positions of the switching devices, with a very large number of switching functions a correspondingly large number of light passage openings can be realized. The replica drives can be used to move the coding plates expediently be provided with miniature plunger armature coils as they are of course have been known for a long time. Also a shift through piezoelectronic elements appear fundamentally conceivable. In any case can be a group of switching devices in terms of space take into account the position simulation in an optomechanical way.

Natürlich wäre es grundsätzlich möglich, die Stellung der einzelnen Kodier blenden über parallel bewegbare mechanische Stellungsmelder von außen her optisch nachvollziehbar wiederzugeben. Zweckmäßiger ist aber auch hier eine optoelektronische Wiedergabe gemäß Anspruch 6.Of course, in principle it would be possible to change the position of the individual coding blind from the outside via parallel movable mechanical position indicators reproduce visually. But one is more appropriate here Optoelectronic reproduction according to claim 6.

Jede Kodierblende entspricht, wie das zuvor schon mehrfach erläutert worden ist, einem Schaltgerät der Schaltanlage bzw. der hier berücksichtigten Gruppe von Schaltgeräten. Sofern dieses Schaltgerät für eine bestimmte Gruppe von Stellungsnachbildungen nicht benötigt wird, wird das bei der entsprechen den Kodierblende durch ein Langloch od. dgl. berücksichtigt. Durch ein sol ches Langloch ist auch bei Verschiebung der benachbarten Kodierblenden die betroffene Kodierblende praktisch "nicht existent".Each coding diaphragm corresponds, as has been explained several times before is a switchgear of the switchgear or the one considered here Group of switching devices. If this switching device for a certain group of replicas of positions is not required, this will correspond to the the coding aperture through an elongated hole or the like. Through a sol The elongated hole is also when the adjacent coding plates are moved affected coding plate practically "not existing".

Auch bei einer sehr dünnen Ausführung der Kodierblenden, wie sie zuvor erläu tert worden ist, kann es aus strahlungstechnischen Gründen notwendig sein, den Lichtsendern und Lichtempfängern Lichtleitoptiken zuzuordnen, um bei der Übertragung durch die Lichtdurchtrittsöffnungen der Kodierblenden keine zu großen Verluste zu haben.Even with a very thin version of the coding diaphragms, as explained above has been used, it may be necessary for radiation reasons assign light guiding optics to the light transmitters and light receivers in order to Transmission through the light passage openings of the coding diaphragms does not admit to have big losses.

Insbesondere bei einer Übertragung von Signalen über größere Strecken empfiehlt sich eine Nachverstärkung gemäß Anspruch 11. Es ist dabei zu beachten, daß selbstverständlich das Ausgangssignal des Lichtempfängers sowohl einem ande ren Lichtsender, beispielsweise einer Leuchtdiode, für eine Weiterverarbei tung zugeleitet werden kann, als auch in der internen Schaltung des Schalt fehlerschutzgerätes verarbeitet wird. Especially recommended when transmitting signals over long distances an amplification according to claim 11. It should be noted that of course, the output signal of the light receiver and another Ren light transmitter, for example a light emitting diode, for further processing device can be fed, as well as in the internal circuit of the switch fault protection device is processed.

Die in Anspruch 13 erläuterte schaltungstechnische Verknüpfung verschiedener Lichtempfänger führt beispielsweise bei einer Reihenschaltung dazu, daß nur dann eine Schaltung im zweiten elektrischen Funktionsbereich erfolgt, wenn alle Lichtempfänger aktiviert sind, also von Licht bestrahlt werden. Man kann hier natürlich auch wahlweise eine elektronische Umkehrstufe (Inverter) nachschalten, so daß ein gerade umgekehrtes Schaltverhalten erzielt wird.The circuitry combination of different explained in claim 13 In a series connection, for example, light receiver leads to the fact that only then a circuit in the second electrical functional area takes place when all light receivers are activated, i.e. they are illuminated by light. Man can of course also optionally use an electronic inverter (inverter) post-switch so that a just reversed switching behavior is achieved.

Aus Sicherheitsgründen sind bei Schaltfehlerschutzgeräten der in Rede stehen den Art häufig der erste und der zweite elektrische Funktionsbereich an von einander unabhängige Spannungsversorgungen angeschlossen. Dies kann und sollte auch hier der Fall sein. Dabei ist dann zu gewährleisten, daß eventuelle Ver riegelungsfunktionen im zweiten Funktionsbereich im Notfall mittels der Spannungsversorgung des ersten Funktionsbereichs betrieben werden können. Ins besondere gilt dies auch gemäß Anspruch 15 für die optoelektronischen Licht sender und/oder Lichtempfänger. Steht in der Schaltanlage insgesamt neben der Hauptsteuerspannung von beispielsweise 60 V noch eine Hilfssteuerspannung von beispielsweise 220 V zur Verfügung, so kann auch das gesamte Schaltfeh lerschutzgerät im Notfall auf die Hilfssteuerspannung von 220 V geschaltet werden.For safety reasons, switching fault protection devices are in question the type often the first and the second electrical functional range from independent power supplies connected. This can and should be the case here too. It must then be ensured that any ver locking functions in the second functional area in an emergency using the Power supply of the first functional area can be operated. Ins this is especially true according to claim 15 for the optoelectronic light transmitter and / or light receiver. Overall stands in the switchgear the main control voltage of, for example, 60 V, an auxiliary control voltage of, for example, 220 V is available, so the entire switching error Protection device switched to the auxiliary control voltage of 220 V in an emergency will.

Eine unmittelbare Ankopplung der optoelektronischen Lichtsender und Licht empfänger an die Spannungsversorgung des ersten elektrischen Funktionsbe reichs ist schließlich möglich, wenn entsprechend spannungsfeste optoelek tronische Bauelemente, beispielsweise Optothyristoren, verwendet werden.A direct coupling of the optoelectronic light transmitter and light receiver to the power supply of the first electrical function Reichs is finally possible if optoelek is voltage-proof tronic components, for example optothyristors, can be used.

Bei der Erläuterung des Standes der Technik ist auf die vorteilhafte Verwend barkeit von Lichtleitkabeln für Übertragungsfunktionen bei Schaltfehlerschutz geräten und in Schaltanlagen der in Rede stehenden Art hingewiesen worden. Eine entsprechende Ausgestaltung empfiehlt sich auch für das vorliegende Schaltfehlerschutzgerät, und zwar entsprechend Anspruch 16. Dabei dienen die Lichtleitkabel insbesondere der Übertragung von Signalen über größere Strecken. Ein besonderer Anwendungsfall für Lichtleitkabel ist die steuerungstechnische Verbindung verschiedener Felder einer Schaltanlage miteinander. Die Licht leitkabel können auch als Ringleitungen mit wahlweisen Einkopplungen und Auskopplungen ausgeführt werden, wie das für sich aus dem Stand der Technik schon bekannt ist.The explanation of the prior art is based on the advantageous use Availability of fiber optic cables for transfer functions for switching fault protection devices and in switchgear of the type in question. A corresponding design is also recommended for the present one Switching fault protection device, in accordance with claim 16. The serve Fiber optic cables in particular for the transmission of signals over long distances. A special application for fiber optic cables is the control technology Connection of different fields of a switchgear with each other. The light guide cables can also be used as ring lines with optional couplings and Outcouplings are carried out, such as that from the prior art is already known.

Wesentlich ist insgesamt, daß das verwendete Licht im sichtbaren Bereich, im Infrarotbereich oder sogar im Ultraviolettbereich liegen kann, wobei die jeweils passenden optoelektronischen Bauelemente wie Fototransistoren, Foto dioden, Laserdioden usw. zu verwenden sind.It is essential overall that the light used in the visible range, can be in the infrared or even in the ultraviolet range, the each matching optoelectronic components such as photo transistors, photo diodes, laser diodes, etc. are to be used.

Bei der schaltungstechnischen Variante nach Anspruch 17 ist eine Lichtsteuerung entsprechend dem Ruhestromprinzip verwirklicht. Sind die Lichtempfänger nor malerweise für Umgebungslicht frei zugänglich, so sind sie also alle durch geschaltet. Wird nun einem Lichtempfänger ein optoelektronischer Lichtsender oder das Ende eines Lichtleitkabels zugeordnet, so wird dieser Lichtempfänger optisch abgedeckt. Nunmehr ist dieser Lichtempfänger nicht mehr dauernd durch geschaltet, sondern nimmt einen vom Licht des Lichtsenders bzw. des Licht leitkabels abhängenden Schaltzustand ein. Diese schaltungstechnische Variante hat den Vorteil, daß nicht vorhandene Schaltgeräte einfach dadurch "berück sichtigt" werden können, daß der zugehörige Lichtempfänger bzw. die zugehöri gen Lichtempfänger offen gelassen werden.In the circuitry variant according to claim 17 is a light control realized according to the closed-circuit principle. Are the light receivers nor sometimes freely accessible to ambient light, so they're all through switched. Now an optoelectronic light transmitter becomes a light receiver or assigned the end of a light guide cable, this light receiver optically covered. Now this light receiver is no longer permanently through switched, but takes you from the light of the light transmitter or the light depending on the switching cable. This circuitry variant has the advantage that switching devices that are not present are simply eliminated can be viewed "that the associated light receiver or the associated be left open towards the light receiver.

Da die zuvor erläuterte Schaltung nicht vom Tageslicht abhängig sein darf, ist eine entsprechende Kunstlichtquelle vorzusehen, die zweckmäßigerweise an die Spannungsversorgung des zweiten elektrischen Funktionsbereiches ange schlossen ist und für sich nochmals auf Funktion überwacht wird. Selbst bei einem Ausfall der Kunstlichtquelle dürfte bei diesem Schaltfehlerschutzgerät nichts Gravierendes passieren, da dann einfach alle von der Kunstlichtquelle "gesteuerten" Lichtempfänger in den sperrenden Zustand schalten. Since the circuit explained above must not be dependent on daylight, a corresponding artificial light source must be provided, which is expedient the voltage supply of the second electrical functional area is indicated is closed and its function is monitored again. Even at a failure of the artificial light source is likely with this switching fault protection device nothing serious happens, because then everyone from the artificial light source Switch the "controlled" light receiver into the blocking state.

Schließlich gilt nach Anspruch 20 für eine besonders bevorzugte Ausführungs form eines Schaltfehlerschutzgerätes eine Konstruktion, die gewährleistet, daß auch bei Verwendung eines lichtstarken Lichtsenders keine Übersteuerung oder gar Zerstörung erfolgt. Die hier angegebene Reflexionsoptik hat für die Signalübertragung den Vorteil, daß eben der reflektierte Teil des Lichts bei spielsweise in Lichtleitkabeln weitergeführt werden kann. Dadurch lassen sich einfach schaltungstechnische Verknüpfungen erzielen. Besondere Ausgestal tungen dieser Reflexionsoptik sind beispielhaft noch in den Ansprüche 21 und 22 genannt.Finally, according to claim 20 applies to a particularly preferred embodiment form of a switching fault protection device a construction that ensures that even when using a bright light transmitter no overdrive or even destruction. The reflection optics specified here have for the Signal transmission has the advantage that the reflected part of the light for example, can be continued in fiber optic cables. This allows easily achieve circuitry connections. Special design This reflection optics are exemplary in claims 21 and 22 called.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläu tert. In der Zeichnung zeigtAn embodiment according to the invention will be explained with reference to the drawing tert. In the drawing shows

Fig. 1 sehr stark schematisiert ein Ausführungsbeispiel eines Schaltfehler schutzgerätes in einer ersten Schaltstellung, Fig. 1 is very highly schematically an embodiment of a switching error protection device in a first switching position,

Fig. 2 das Schaltfehlerschutzgerät nach Fig. 1 in einer zweiten Schalt stellung,Position Fig. 2, the switching error protection device according to Fig. 1 in a second switch,

Fig. 3 einen Nachbildungsantrieb mit einer Kodierblende für ein Schalt fehlerschutzgerät nach Fig. 1 und Fig. 3 shows a replica drive with a coding plate for a switching fault protection device according to Fig. 1 and

Fig. 4 einen Ausschnitt aus einem Schaltfehlerschutzgerät im Bereich einer Reflexionsoptik. Fig. 4 shows a section of a switching fault protection device in the area of reflection optics.

Das Schaltfehlerschutzgerät, dessen Funktionsschema in Fig. 1 dargestellt ist, ist für eine Schaltanlage mit acht Schaltgeräten bestimmt und weist je Schaltgerät einen als Doppelpfeil angedeuteten Nachbildungsantrieb und mehrere von den Nachbildungsantrieben 1 betätigbare Schaltelemente auf. Jeder Nachbildungsantrieb 1 ist mit einer Kodierblende 2 verbunden, die in Fig. 1 nur schematisch als Strick dargestellt ist. Die Kodierblende 2 weist als Schaltelemente eine Mehrzahl von Lichtdurchtrittsöffnungen 3 auf, die in den Fig. 1 und 2 nicht, aber in Fig. 3 dargestellt sind. Mehrere Kodier blenden 2 sind unmittelbar aufeinander angeordnet - gestapelt - und rela tiv zueinander linear verschiebbar.The switching fault protection device, the functional diagram of which is shown in FIG. 1, is intended for a switchgear assembly with eight switching devices and has a replica drive indicated as a double arrow for each switching device and a plurality of switching elements which can be actuated by the replication drives 1 . Each replica drive 1 is connected to a coding screen 2 , which is shown only schematically in FIG. 1 as a rope. The Kodierblende 2 comprises as switching elements to a plurality of light passage openings 3, which are shown in Figs. 1 and 2 do not, but in Fig. 3. Several coding diaphragms 2 are arranged directly on top of one another - stacked - and can be moved linearly relative to one another.

Beidseits der gestapelten Kodierblenden 2 sind Lichtsender 4 und Lichtempfän ger 5 angeordnet. Durch Verschieben der Kodierblenden 2 gegeneinander sind bestimmte Verriegelungsstellungen der Schaltgeräte darstellbar.On both sides of the stacked coding plates 2 , light transmitter 4 and light receiver 5 are arranged. By shifting the coding plates 2 against each other, certain locking positions of the switching devices can be represented.

Wie Fig. 3 besser erkennen läßt, sind die Nachbildungsantriebe 1 zur Ver schiebung der Kodierblenden 2 mit Miniatur-Tauchankerspulen 6 versehen. Die acht Kodierblenden 2 mit den acht Nachbildungsantrieben 1, die Lichtsender 4 und die Lichtempfänger 5 sind auf einer einzigen Schaltungsplatine zusammen gefaßt.As can be Fig. 3 is better seen, the replica drives are 1 Ver for displacement of the Kodierblenden 2 with miniature solenoid plunger coil 6 provided. The eight coding diaphragms 2 with the eight replica drives 1 , the light transmitters 4 and the light receivers 5 are combined on a single circuit board.

Fig. 3 zeigt, daß die Kodierblenden 2 an den für bestimmte Stellungsnach bildungen nicht benötigten Stellen mit Langlöchern 7 versehen sind. Schließ licht zeigt Fig. 1 noch, daß die Lichtempfänger 5 als Fototransistoren aus gebildet sind und daß zur verstärkten Weitergabe des empfangenen Lichts jedem als Fototransistor ausgeführten Lichtempfänger 5 eine Leuchtdiode 8 nachgeschaltet ist. Fig. 3 shows that the coding diaphragms 2 are provided with elongated holes 7 at the positions not required for certain positions after education. Close light shows Fig. 1 that the light receiver 5 are formed as phototransistors and that each light receiver 5 designed as a phototransistor is followed by a light-emitting diode 8 for increased transmission of the received light.

Von den in Fig. 1 erkennbaren Lichtempfängern 5 werden Steuersignale einer seits an die Leuchtdioden 8, andererseits in eine nicht dargestellte elek trische Schaltung des zweiten elektrischen Funktionsbereichs gegeben. Optische Signale der Leuchtdioden 8 werden über Lichtleitkabel 9 zur weiteren Verar beitung an andere Stellen der Schaltanlage weitergeleitet.From the recognizable in Fig. 1 light receivers 5 control signals are given on the one hand to the light emitting diodes 8 , on the other hand in an electrical circuit, not shown, of the second electrical functional area. Optical signals from the light emitting diodes 8 are passed on to the processing station 9 for further processing.

In Fig. 1 ist eine Stellung des Schaltfehlerschutzgerätes gezeigt, bei der von den Lichtsendern 4 zu den Lichtempfängern 5 kein Licht übermittelt wird. Die Lichtdurchtrittsöffnungen 3 der verschiedenen Kodierblenden 2 fluchten nirgends miteinander. Die Zickzackpfeile der Leuchtdioden 8 deuten hier nur an, daß prinzipiell hier eine Lichtaussendung möglich wäre.In Fig. 1, a position of the switching error protection device is shown, to the light receivers 5, no light is transmitted when the light emitters. 4 The light passage openings 3 of the various coding diaphragms 2 are nowhere in alignment with one another. The zigzag arrows of the light emitting diodes 8 only indicate that in principle a light emission would be possible here.

Fig. 2 zeigt eine Schaltstellung des Schaltfehlerschutzgerätes, bei dem die zweite und die sechste Kodierblende 2 in ihre rechte Endposition verschoben worden sind. An vier Stellen fluchten nun die Lichtdurchtrittsöffnungen 3 miteinander, was durch durchgehende Linien angedeutet ist. Entsprechend werden auch von den Leuchtdioden 8 Lichtsignale in die Lichtleitkabel 9 eingekoppelt. FIG. 2 shows a switching position of the switching error protection device in which the second and the sixth coding diaphragms 2 have been moved into their right end position. At four places, the light passage openings 3 are now aligned with one another, which is indicated by solid lines. Correspondingly, 8 light signals are also coupled into the light guide cables 9 by the light emitting diodes.

Fig. 4 läßt erkennen, daß einem optoelektronischen Lichtempfänger 5 eines Schaltfehlerschutzgerätes eine Reflexionsoptik 10 vorgeordnet sein kann, durch die nur ein Teil des einfallenden Lichts dem optoelektronischen Licht empfänger 5 zugeleitet, der andere Teil jedoch in ein weiterführendes Licht leitkabel 9 hinein reflektiert wird. Hier ist der Reflexionsgrad der Re flexionspunkt 10 einstellbar, was jedoch nicht näher dargestellt ist. Fig. 4 shows that an optoelectronic light receiver 5 of a switching error protection device can be preceded by reflection optics 10 through which only part of the incident light is fed to the optoelectronic light receiver 5 , but the other part is reflected in a further light guide cable 9 . Here the degree of reflection of the reflection point 10 can be adjusted, but this is not shown in more detail.

Claims

1. Switching fault protection device for switchgear with several switching devices, with one replica drive per switchgear and with several switching elements that can be actuated by the replica drive, the switching fault protection device having a total of three functional areas, with the control signals for the switching devices being processable in addition to normal control voltages in a first, electrical functional area of 60 V, 110 V, 220 V, 250 V or the like are specified, wherein in the other two functional areas a position simulation, transmission and reception of signals to be transmitted and possibly a signal coding can be carried out and the second functional area is designed as an electrical function area, characterized in that
that control voltages of 5 to 24 V are specified in the second functional area and internal electronic control signals can be processed,
that the third functional area is designed as an optical functional area,
that the position simulation, the signal coding and the transmission and reception of the signals to be transmitted can be carried out optically in the optical functional area,
that for position replication and signal coding of the optical functional area includes the replica drives ( 1 ), light transmitter ( 4 ) and light receiver ( 5 ) and the switching elements and the Schaltele elements as on the light beam connections between the light transmitters ( 4 ) and the light receivers ( 5 ) optically acting coding elements are executed.

2. Switching fault protection device according to claim 1, characterized in that the electronic side of the optoelectronic light transmitter ( 4 ) and light receiver ( 5 ) is in the second electrical functional area.

3. Switching fault protection device according to claim 1 or 2, characterized in that each simulation drive ( 1 ) is connected to a coding diaphragm ( 2 ) and the coding diaphragm ( 2 ) as coding elements has a plurality of light passage openings ( 3 ) that a plurality of coding diaphragms ( 2 ) arranged directly on top of one another or one behind the other (stacked) and linearly displaceable relative to one another (horizontally or vertically) or rotatable about a common axis, that light transmitters ( 4 ) and light receivers ( 5 ) are arranged on both sides of the coding diaphragms ( 2 ) and that by pushing or rotating the coding plates ( 2 ) relative to each other certain locking positions of the switching devices can be represented.

4. Switching fault protection device according to claim 3, characterized in that the replica drives for moving the coding plates ( 2 ) are provided with miniature plunger armature coils ( 6 ).

5. Switching fault protection device according to claim 3 or 4, characterized in that six to ten, preferably eight coding plates ( 2 ) with the replica drives ( 1 ), light transmitters ( 4 ) and light receivers ( 5 ) are combined on a circuit board.

6. Switching fault protection device according to one of claims 3 to 5, characterized in that an externally recognizable, preferably optoelectronic position indicator for each of the coding plates ( 2 ) is provided, preferably designed as a two-color light-emitting diode display and / or is preferably arranged on a front angle of the circuit board.

7. Switching fault protection device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the thickness of the coding plates ( 2 ) is less than 0.1 mm, preferably about 0.05 mm.

8. Switching fault protection device according to one of claims 3 to 7, characterized in that the coding diaphragms ( 2 ) consist of metal and are preferably polished to achieve optimal sliding ability.

9. Switching fault protection device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the coding diaphragms ( 2 ) at the positions not required for certain position replicas are provided with oblong holes ( 7 ) or the like.

10. Switching fault protection device according to one of claims 3 to 9, characterized records that the light transmitters and the light receivers each Lichtleitopti ken are assigned.

11. Switching fault protection device according to one of claims 3 to 10, characterized in that the light receivers ( 5 ) are od. The like. Are formed as photo transistors and the like, and that each light receiver ( 5 ) designed as a photo transistor ( 5 ) has a light-emitting diode ( 8 ) for increased transmission of the received light ), a laser diode or the like is connected downstream.

12. Switching fault protection device according to claim 1 to 11, characterized in that different optoelectronic light receivers ( 5 ) to form locking circuits with each other in terms of circuitry, preferably connected in series.

13. Switching fault protection device according to one of claims 1 to 12, characterized records that the two electrical functional areas on each other completely separate power supplies are connected.

14. Switching fault protection device according to claim 13, characterized in that the light transmitter ( 4 ) and preferably also the light receiver ( 5 ) can be operated in emergencies with the voltage of the first electrical functional area or a voltage derived therefrom.

15. Switching fault protection device according to claim 14, characterized in that the light receivers are designed as optothyristors.

16. Switching fault protection device according to one of claims 1 to 15, characterized in that light guide cables are provided as light transmitter ( 4 ) and light receiver ( 5 ).

17. Switching fault protection device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the optoelectronic light receiver ( 5 ) are switched through in the event of light.

18. Switching fault protection device according to claim 17, characterized in that one of the optoelectronic light receivers ( 5 ) permanently illuminating art light source is provided and the incidence of light from the artificial light source on the optoelectronic light receiver ( 5 ) upon assignment of an optoelectronic light transmitter ( 4 ) or an optical cable can be interrupted is.

19. Switching fault protection device according to claim 18, characterized in that the artificial light source to the power supply of the second electrical Functional area is connected.

20. Switching fault protection device according to one of claims 1 to 19, characterized in that each optoelectronic light receiver ( 5 ) has a reflection optics ( 10 ) upstream and via the reflection optics ( 10 ) only part of the incident light can be fed to the optoelectronic light receiver ( 5 ), the other part of the incident light is reflectable, possibly reflectable into a further light guide cable ( 9 ).

21. Switching fault protection device according to claim 20, characterized in that the reflectance of the reflection optics ( 10 ) is adjustable.

22. Switching fault protection device according to claim 20 or 21, characterized in that that the reflection optics through the reflective surface of a photo tran sistors or the like. Is formed as an optoelectronic light receiver.