DE3611986C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung nach dem Ober­ begriff des Patentanspruches 1.

Bei der bekannten Schaltung für die Bodenstromversorgung des Anschlußsteckers eines Flugzeuges (British Standard: Aerospace Series, G 219: 1975, Euro-Standard DFS 400) läßt sich das Leistungsrelais bei vom Flugzeug abgezogenem Stecker über den Schließtaster betätigen. Bei einer solchen ungewollten oder leichtfertigen Betätigung stehen für die Dauer der Betätigung des Schließtasters die den Drehstrom führenden Buchsen der Anschluß­ buchse unter Spannung. Dies kann zu einer Gefährdung führen.

Es ist bekannt, bei mehrpoligen Kraftsteckvorrichtungen, bei denen die Drehstromphasen über ein in der Steckdose angeordnetes Leistungsschütz geführt sind, in der Steckdose eine im Steuer­ kreis des Schützes liegende längs- bzw. quergeteilte Kontakt­ buchse vorzusehen, die beim Einführen des Steckers in die Steck­ dose über einen an dem Stecker angeordneten Pilotkontaktstift elektrisch leitend verbunden wird und damit das Leistungsschütz erregt. Beim Ziehen des Steckers fällt in analoger Weise das Schütz ab, sobald der Pilotkontaktstift außer Eingriff mit der Kontaktbuchse kommt. Eine gewillkürte Einschaltung des Leistungs­ schützes über einen Schließtaster und ein Haltekreis für das Leistungsschütz sind nicht vorgesehen (DE-OS 24 50 454).

Aufgabe der Erfindung ist es, die Schaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszugestalten, daß bei abgezogenem Stecker das Leistungsrelais nicht schaltbar ist, und zwar ohne daß vom Bedienungspersonal zusätzliche Maßnahmen getroffen werden müssen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruches 1 herausgestellten Schaltungsmaßnahmen.

Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrie­ ben.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Schaltung.

Fig. 2 zeigt eine erweiterte Ausführungsform der Schaltung.

Die in der Schaltung dargestellte Bodenstromversorgung eines Flugzeuges weist bodenseitig einen Drehstromerzeuger 2 auf, dessen Phasen A, B und C über ein elektromagnetisches Leistungs­ relais 4 mit einem Spulenkreis 3 schaltbar und zusammen mit dem Nulleiter und Steueradern mit einem flexiblen Kabel 1 auf eine am Ende des Kabels 1 ange­ brachte Anschlußbuchse 6 mit den Polbuchsen A _B , B _B , C _B , E _B , F _B und N _B geführt sind, mit dessen Polbuchse N _B der Nulleiter N des Drehstromerzeugers 2 verbunden ist. In die in der Zeichnung strichpunktiert angedeutete Bordwand 8 des Flugzeuges ist ein Anschlußstecker 10 mit den Polsteckerstiften A _S , B _S , C _S , E _S , F _S und N _S eingelassen, auf den die Anschlußbuchse 6 aufsteck­ bar ist.

Für die Stromversorgung des Spulenkreises 3 der Leistungsrelais 4 ist bordseitig eine Stromquelle 12 vorgesehen, die im Beispielsfall eine 28 V Gleichstromquelle ist, welche mit ihrem Minuspol mit dem Nulleiter N der Drehstromquelle 2 verbunden ist. Mit dem Nulleiter N ist weiter ein Anschluß 14′ einer Spule 14 des ersten Relais 4 verbunden, deren anderer Anschluß 14′′ über einen Schließtaster 16 und gegebenen­ falls einen Unterbrechertaster 11 an den Pluspol der Stromquelle 12 angeschlossen ist.

Das Leistungsrelais 4 weist neben seinen Leistungsschließ­ kontakten 13 einen Halteschließkontakt 18 auf, dessen einer Pol 18′ zwischen dem Schließtaser 16 und dem Minuspol der Strom­ quelle 12 mit dem Spulenkreis 3 des Leistungsrelais 4 verbunden ist. Der zweite Pol 18′′ des Halteschließkontaktes 18 ist über eine Sperrdiode 21 und einen Unterbrechertaster 20 mit der Polbuchse F _B der Anschlußbuchse 6 verbunden.

An Bord des Flugzeuges befindet sich ein Drehstromtransformator 22, von dessen Sekundärseite ein Gleichrichter 24 gespeist wird, der bordseitig eine 28 V Gleichstromquelle bildet. Der eine Pol, vorzugsweise der Pluspol dieser Gleichstromquelle, ist über einen bordseitigen Unterbrechertaster 26 an den Polsteckerstift F _S des Anschlußsteckers 10 geführt, während der andere Pol an den Nulleiter N des bordseitigen Drehstromnetzes mit den Phasen A, B, C geschaltet ist.

Nach dem Aufstecken der Anschlußbuchse 6 auf dem bordseitigen Anschlußstecker 10 wird für die Spule 14 des Leistungsrelais 4 ein Haltekreis 23 gebildet, der von der vom Gleichrichter 24 gebildeten Gleichstromquelle ge­ speist wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß das Leistungsrelais 4 nur dann geschaltet ist, wenn zwischen allen drei bordseitigen Phasen A, B und C der Drehstromversorgung die über das Kabel 1 gelieferte Spannung vorhanden ist.

Die vorstehend beschriebene Schaltung ist bekannter Art. Sie hat den Nachteil, daß bei abgezogener Anschlußbuchse 6 bei beab­ sichtigter oder unbeabsichtigter Betätigung des Schließtasters 16 das Leistungsrelais 4 eingeschaltet wird, wobei dann an den Buchsen A, B und C der Anschlußbuchse 6 die Spannung der Dreh­ stromquelle 2 anliegt.

Dies wird erfindungsgemäß verhindert durch ein zweites elektromagnetisches Relais 28 mit einem Schließkontakt 30 und einer Spule 29. Bei Erregung der Spule 29 wird der im Spulenkreis 3 der Spule 14 des ersten Leistungsrelais 4 liegende Schließkontakt geschlossen. Die Spule 29 liegt im Stromkreis einer Niederspannungsquelle, die vor­ zugsweise ein Wechselstromtransformator 32 mit einer Ausgangs­ spannung von beispielsweise 6 V ist. Der Transformator 32 ist sekundärseitig mit einem Pol 33′ über die Spule 29 des zweiten Relais 28 und den bodenseitigen Unterbrechertaster 20 unter teilweiser Verwendung der Leitung des Haltekreises 23 auf die Polbuchse F _B geführt, in/an der Schaltmittel angeordnet sind, die über den zugehörigen Polsteckerstift F _S geschlossen werden können.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Polbuchse F _B in Längs­ richtung geteilt, so daß zwei elektrisch getrennte Kontakt­ elemente F _B ′ und F _B ′′ gebildet werden. Auch eine Querteilung ist möglich. Der Pol 33 des Transformators 32 ist an das Kontakt­ element F _B ′′ angeschlossen. Das Kontaktelement F _B ′ ist mit der zum Pol 18′′ des Haltekontaktes 18 des ersten Leistungsrelais 4 führenden Leitung 23 verbunden, an die zwischen dem Unterbrechertaster 20 und dem Pol 18′′ auch die Spule 29 des zweiten Relais 28 ange­ schlossen ist. Der so gebildete Spulenkreis 31 des zweiten Relais 28 wird durch den Polsteckerstift F _S des Anschlußsteckers 10 geschlossen, der die beiden Kontaktelemente F _B ′ und F _B ′′ der Polbuchse F _B kontaktiert und damit die elektrische Verbindung zwischen ihnen herstellt. Wenn die Anschlußbuchse 6 auf den Anschlußstecker 10 aufgesteckt ist, zieht damit das zweite Relais 28 an und schließt den Schließkontakt 30 im Spulenkreis 3. Über den Schließtaster 16 ist damit das Leistungsrelais 4 einschalt­ bar.

Wird die Anschlußbuchse 6 von dem Anschlußstecker 10 abgezogen, wird der Spulenkreis 31 des zweiten Relais 28 geöffnet. Das zweite Relais 28 fällt ab und öffnet den Schließkontakt 30 im Spulenkreis 3 des ersten Leistungsrelais 4. Damit kann über den Schließ­ taster 16 das Leistungsrelais 4 nicht mehr betätigt werden. Es können damit die Anschlußbuchsen A _B , B _B , und C _B weder beabsichtigt noch unbeabsichtigt unter Spannung geraten.

Die vorstehend beschriebene Schaltung arbeitet automatisch, d. h. es können keine Eingriffe von Hand durchgeführt werden, die die Wirkung dieser Sicherung gegen ungewolltes oder unbefugtes Be­ tätigen des Leistungsrelais 4 unwirksam machen. In dem Anschluß­ kabel 1 zwischen dem Relais 4 und der Anschlußbuchse 6 wird lediglich eine zusätzliche Leitung zum Kontaktelement F _B ′′ in der Anschlußbuchse 6 benötigt, die normalerweise in den hier verwen­ deten Anschlußkabeln zur Verfügung steht.

Die Ausführung mit der geteilten Polbuchse F _B ist leicht zu rea­ lisieren und im Betrieb unempfindlich, und zwar auch gegen Ver­ schmutzung sowie Eisbildung. Es können aber auch andere Schalt­ möglichkeiten vorgesehen werden. So kann beispielsweise in der Wandung der Polbuchse F _B eine Ausnehmung vorgesehen sein, in der isoliert gegen die Polbuchse F _B eine gesonderte Kontaktfläche vor­ gesehen ist, die als zweites Kontaktelement im Spulenkreis 31 der Spule 29 geschaltet ist. Auch hierbei wird die Verbindung direkt über den Polsteckerstift F _S bewirkt. Es besteht aber auch die Mög­ lichkeit, über den Polsteckerstift F _S oder einen anderen Stecker­ stift einen gesonderten Schalter in/an der Anschlußbuchse 6 zu betätigen, wobei das Betätigungselement für den Schalter dann aus einem Isolierwerkstoff besteht. Die Betätigungskraft kann dabei durch den Polsteckerstift F _S beispielsweise radial oder axial auf­ gebracht werden. Mit diesem Schalter wären dann einerseits die Spule 29 des zweiten Relais 28 und andererseits der Pol 33 des Transformators 32 zu verbinden.

Die bekannte Schaltung für die Anschlußbuchse der Bodenstrom­ versorgung eines Flugzeuges, bei der der Haltekreis des Leistungsrelais von der Gleichstromquelle an Bord des Flugzeuges mit Strom versorgt wird, hat den Nachteil, daß die Spule des Leistungsrelais eine für die Auslegungsleistung dieser Gleich­ stromquelle beträchtlichen Strombedarf hat. Wenn für die Nieder­ spannungsstromquelle für den Spulenkreis eines weiteren elektro­ magnetischen Relais ein Wechselstromtransformator als billigste Art der Stromquelle verwendet wird, besteht darüber hinaus die Gefahr, daß bei einem Durchschlagen des Transformators dessen primärseitiges Wechselspannungspotential über die Steckerverbindung ins Flugzeug gelangt.

Beide Nachteile werden vermieden bei einer Schaltung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. In dieser Zeichnung sind gleiche Bau­ elemente mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. Soweit die Schaltung mit der nach Fig. 1 übereinstimmt, wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.

Für das Leistungsrelais 4 mit der Spule 14 einschließlich des Haltekreises dieses Relais 4 ist hier eine von der durch den Gleichrichter 24 gebildeten Gleichstrom­ quelle an Bord des Flugzeuges unabhängige Stromversorgung 42 vorgesehen. Wegen der Unabhängigkeit dieser Stromquelle 42 ist auch gegen Ausgangsspannung unabhängig von der 28 V betragenden Spannung der durch den Gleichrichter 24 gebildeten Gleichstromquelle an Bord des Flugzeuges. Es kann als Ausgangsspannung also auch eine höhere Spannung vorgesehen und die Spule 14 des ersten Leistungsrelais 4 dafür ausgelegt werden.

Darüber hinaus steht es frei, Wechselspannung oder Gleichspannung zu verwenden. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Ausgangs­ spannung eine Gleichspannung, es könnte auch direkt eine vor­ handene Netzspannung als Wechselspannung verwendet werden. Es kann aber auch die übliche 28 V Gleichstromquelle vorgesehen werden.

Der mit dem Halteschließ­ kontakt 18 des ersten Leistungsrelais 4 gebildete Haltekreis 19 ist hier in üblicher Weise parallel zu dem Schließtaster 16 im Spulenkreis 31 des Relais 4 geschaltet, in dem weiter, wie bei der Schaltung nach Fig. 1, ein Schließkontakt 30 des zweiten Relais 28 liegt.

Der Spulenkreis 31 des zweiten Relais mit der Spule 29 und der Niederspannungstromquelle 32, der hier ohne Verbindung zum Halte­ kreis 3 des ersten Relais 4 ist, ist wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 über Schaltmittel wie z. B. Kontaktelemente an der Polbuchse F der Anschlußbuchse 6 geführt und über den Polsteckerstift F _S des Anschlußsteckers 10 am Flugzeug schließbar. Weder für den Spulenkreis 3 noch für den Spulenkreis 31 ist eine Verbindung zum Nulleiter der Drehstrom­ quelle 2 erforderlich.

Zusätzlich ist bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ein drittes Relais 35 vorgesehen, dessen Spule 37 in einer Verbindung 39 zwischen dem Nulleiter N und dem Teil des Spulenkreises 31 des zweiten Relais 28 liegt, in dem der bodenseitige Unterbrecher­ taster 20 angeordnet ist. Die Spule 37 liegt damit in einem Stromkreis, der über die Steckerverbindungen mit Nulleiter N und Polbuchse F und die durch den Gleichrichter 24 gebildeten Gleichstromquelle an Bord des Flugzeuges geführt ist, die bei geschlossener Steckerverbindung mit Anschlußbuchse 6, und Anschlußstecker 10 die Spule 37 des dritten Relais 35 mit Strom versorgt.

Das dritte Relais 35 weist drei Schaltkontakte auf. Davon liegen zwei als Unterbrecherkontakte 34, 36 ausgebildete Schaltkontakte im Spulenstromkreis 31 des zweiten Relais 28, und zwar hier beidseits der Sekundärspule des Transformators 32. Ein dritter als Schließkontakt ausgebildeter Schaltkontakt 40 liegt parallel zu dem Schließkontakt 30 des zweiten Relais im Spulenkreis 3 des ersten Leistungsrelais 4.

Beim Herstellen der Steckerverbindung mit dem Flugzeug wird der Spulenstromkreis 31 des zweiten Relais 28 durch den Polsteckerstift F _S geschlossen. Damit schließt der Schließkontakt 30. Es kann dann über den Schließtaster 16 der Spulenkreis 3 geschlossen und das erste Leistungsrelais 4 eingeschaltet werden. Die durch den Gleichrichter 9 gebildeten Gleichstromquelle 24 an Bord des Flugzeuges liefert dann Strom, der durch die Spule 37 des dritten Relais 35 fließt. Beim Anziehen des dritten Relais 35 werden dessen Unterbrecherkontakte 34 und 36 geöffnet und gleich­ zeitig bzw. kurz davor der Schließkontakt 40 geschlossen. Durch das Öffnen der Unterbrecherkontakte 34 und 36 werden die An­ schlüsse der Sekundärseite, der durch den Transformator 36 gebildeten Niedervoltspannungsquelle beidseitig getrennt, so daß deren elektrische Verbindung zum Flugzeug unterbrochen wird. Damit wird die Spule 29 des zweiten Relais 28 stromlos und dieses Relais fällt ab, wobei der Schließ­ kontakt 30 öffnet. Da der hierzu parallele Schließkontakt 40 des dritten Relais 35 geschlossen ist, bleibt das Leistungsrelais eingeschaltet. Die korrekte Schaltfolge, nämlich Schließen des Schließkontaktes 40 bevor der Schließkontakt 30 im Spulenkreis 3 des Leistungsrelais öffnet, wird durch die üblicherweise vor­ handenen Trägheiten der Relais sichergestellt. Sofern erforder­ lich, kann für das zweite Relais 28 eine leichte Schaltverzögerung vorgesehen werden.

Bei der beschriebenen Schaltung nach Fig. 2 braucht von der bordseitigen Gleichstromquelle 24 nur der Spulenstrom des dritten Relais 35 geliefert werden. Dieses Relais 35 hat als Hilfsrelais einen erheblichen geringeren Leistungsbedarf für seine Spule 37 ver­ glichen mit dem Leistungsbedarf für die Spule 14 des ersten Leistungs­ relais 4. Bei der genannten Schaltung wird also die Gleich­ stromquelle 24 an Bord des Flugzeuges wesentlich weniger belastet als bei der Schaltung nach Fig. 1.

Die Schaltung nach Fig. 2 hat darüber hinaus den Vorteil, daß sie ohne jegliche Änderung auch für Flugzeuge verwendet werden kann, bei denen an Bord keine Gleichstromquelle 24 vorgesehen ist, wie es beispielsweise bei Flugzeugen aus sowjetischer Produktion der Fall ist. Wenn keine Gleichstromquelle 24 vorgesehen ist, bleibt nach Herstellen der Steckerverbindung mit dem Flugzeug das dritte Relais 35 stromlos. Es wird lediglich über den Polsteckerstift F des bordseitigen Steckers der Spulenstromkreis 31 des zweiten Relais 28 geschlossen. Die Gefahr einer Potentialverschleppung bei einem Durchschlag des Transformators 32 besteht hier nicht, da der Polsteckerstift F bordseitig keine Verbindung zum Bordnetz hat.

Im vorstehenden sind diejenigen Kontakte des Relais, die bei Erregung der Spule schließen, als Schließkontakt und diejenigen Kontakte, die dabei öffnen, als Unterbrecherkontakte bezeichnet. Entsprechend sind die Bezeichnungen für die Taster gewählt.

Claims (8)

1. Schaltung für die Bodenstromversorgung des Anschlußsteckers eines Flugzeuges über ein mit einer Anschlußbuchse versehenes bodenseitiges Kabel mit einem elektromagnetischen ersten Leistungsrelais (4) für die drei Phasen der Drehstromver­ sorgung, das von einer bodenseitigen Stromquelle über einen Schließtaster betätigbar und mit einem Selbsthaltekreis versehen ist, der über eine von der Drehstromversorgung unabhängige Steckerverbindung eine an deren Polsteckerstift am flugzeugseitigen Anschlußstecker anliegende Gleichstromquelle an Bord des Flugzeuges eimschließt, dadurch gekennzeichnet, das im Spulenkreis (3) des elektromagnetischen ersten Leistungsrelais (4) boden­ seitig ein Schließkontakt (30) eines zweiten elektromagne­ tischen Relais (28) vorgesehen ist, dessen Spulenkreis (31) im Stromkreis einer Niederspannungsstromquelle (32) liegt, und über Schaltmittel (Kontaktelemente F _B ′-F _B ′′) in der Anschlußbuchse (6) geführt ist, welcher Stromkreis über den von der Drehstromversorgung unabhängigen Polsteckerstift (F _S ) des flugzeugseitigen Anschlußsteckers (10) schließbar ist, so daß bei abgezogener Anschlußbuchse (6) das zweite Relais (28) abfällt und so den Spulenkreis (31) des ersten Relais (4) öffnet.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes elektromagnetisches Relais (35) vorgesehen ist, dessen Spulenkreis (39) über die Anschlußbuchse (6) mit der bordseitigen Gleichstromquelle (24) verbunden ist und das einen parallel zum Schließkontakt (30) des zweiten Relais (28) im Spulenkreis (3) des ersten Leistungsrelais (4) liegenden Schließkontakt (40) sowie weitere Schaltelemente (34, 36) aufweist, welche bei Erregung des dritten Relais (35) die Niederspannungsstromquelle (32) aus dem Spulenkreis (31) des zweiten Relais (28) trennen.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Relais (35) als weitere Schaltelemente zwei Öffnungs­ kontakte (34, 36) aufweist, die beidseitig der Nieder­ spannungsstromquelle (32) im Spulenkreis (31) des zweiten Relais (28) liegen.

4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Relais (35) als weitere Schaltelemente zwei Öffnungs­ kontakte aufweist, die beidseitig der Primärspule eines als Niederspannungsstromquelle dienenden Transformators angeordnet sind.

5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem unabhängigen Steckerstift (F _S ) zusammenwirkende Polbuchse (F _B ) in der Anschlußbuchse (6) zwei gegeneinander isolierte Kontaktelemente (F _B ′, F _B ′′) aufweist, die durch den Polsteckerstift (F _S ) elektrisch leitend verbindbar sind und die im Stromkreis der gesonderten Niederspannungsquelle (32) liegen.

6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Polbuchse (F _B ) in Längsrichtung in zwei gegeneinander isolierte Polbuchsenteile (Kontaktelemente F _B ′, F _B ′′) geteilt ist.

7. Schaltung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß über die Polbuchse (F _B ) mit den zwei Kontaktelementen (F _B ′, F _B ′′) der Haltekreis des Leistungsrelais (4) in der An­ schlußbuchse (6) geführt ist.

8. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in/an der Anschlußbuchse (6) ein durch einen der Polsteckerstifte (F _S ) des Anschlußsteckers betätigbarer gesonderter Schalter im Spulenkreis des zweiten elektromagnetischen Relais (28) angeordnet ist.