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Kuppelschalterverriegelung für eine beispielsweise aus mehreren Trennschaltern
und einem Leistungsschalter bestehende Sammelschienenkupplung mit Druckluftantrieb
Die Herstellung oder Auflösung der Sammelschienenkupplung einer Schaltanlage mit
Mehrfachsammelschienen ist eine für den Schaltzustand aller angeschlossenen Abzweige
höchst bedeutungsvolle Maßnahme, gleichgültig zu welchem Zweck die Schaltung der
Sammelschienenkupplung vorgenommen wird. Im Gegensatz zu den Schalthandlungen innerhalb
des einzelnen Abzweiges, von denen jeweils nur der Abzweig selbst betroffen wird,
übt die Schaltung der Sammelschienenkupplung ihre Wirkung weit über den Bereich
der zur Sammelschienenkupplung erforderlichen Schalter aus. Erschwerend kommt hinzu,
daß im Gegensatz zum einzelnen Abzweig, der sich vielfach hinreichend gut überschauen
läßt, der Zusammenhang der Sammelschienenkupplung mit den übrigen Abzweigen nicht
ohne weiteres überblickt werden kann. Es läßt sich also weder zu Beginn der Schaltmaßnahme
an der Kupplung noch bei Schaltungen in den Abzweigen ohne weiteres vorhersehen,
welche Wirkung eine Schaltmaßnahme hat, und man erkennt hieraus, welche Bedeutung
der Aufgabe zukommt, Schaltmaßnahmen an der Sammelschienenkupplung so sicherzustellen,
daß Fehlschaltungen bei ordnungsmäßiger Bedienung der Anlage ausgeschlossen werden.
Im Verfolg dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung folgende Anordnung getroffen.
Für den Sammelschienenkuppelschalter wird ein Stellungsmelder vorgesehen. Dieser
Stellungsmelder wird aber nicht nur in Abhängigkeit von der Stellung des Sammelschienenkuppelschalters
gesteuert, sondern darüber hinaus in Abhängigkeit von der Stellung der Riegelglieder
von in den Abzweigen liegenden Schaltstellen.
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Die Bedeutung dieser Maßnahme erhellt aus folgender überlegung. Es
ist ein feststehender Grundsatz, daß unter allen Umständen die Schaltung einer Spannungsschaltstelle
unter Last vermieden werden muß, wenn schwere Schaltschäden vermieden werden sollen.
Es wäre ein schwerer Schaltfehler, wenn z. B. bei geöffnetem Kuppelschalter die
Möglichkeit bestünde, beide Abzweigtrennschalter einzulegen; denn dann würde über
die Trennschalter eine Sammelschienenverbindung hergestellt werden können, die unter
allen Umständen unzulässig ist. Die vorhandene Verriegelung muß also so ausgebildet
sein, daß sie solche unzulässigen Schaltfolgen unmöglich macht. Schaltanlagen sind
aber im allgemeinen
sehr ausgedehnt, und an der Stelle, wo sich
die Bedienungselemente des Kuppelschalters befinden, besteht nicht immer die Möglichkeit;
den Schaltzustand der Anlage in allen Einzelheiten zu überwachen. Wenn nun die Anordnung
gemäß der Erfindung getroffen wird und der Schaltwärter das Einschaltkonz-', mando
für die Sammelschienenküpplüng gegeben hat, so bestehen zwei Möglichkeiten. Die
erste Möglichkeit ist die, daß der Stellungsmelder des Kuppelschalters ordnungsgemäß
in die Einschaltstellung rückt. Das zeigt dem Schaltwärter an, daß die Riegelglieder
in den Schaltstellen der Abzweige die Stellung eingenommen haben, die bei dem durch
die Sammelschienenkupplung geschaffenen Schaltzustand zulässig ist; mit anderen
Worten, die Schaltmaßnahmen, die durch die Verriegelungen zugelassen sind, können
der Anlage keinen Schaden bringen.
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Die andere Möglichkeit ist die, daß der Stellungsmelder der Sammelschienenkupplung
trotz ordnungsgemäß abgegebenen Schaltbefehles nicht in die Anzeigestellung gelangt.
Das gibt dem Schaltwärter einen Hinweis, daß in der Anlage an irgendeiner Stelle
eine Unregelmäßigkeit entstanden ist. Die Unregelmäßigkeit als solche ist nicht
ohne weiteres erkennbar, da es sich um eine Abhängigkeit handelt, die eine größere
Anzahl von Einheiten erfaßt. Aber schon die Tatsache; daß eine Unregelmäßigkeit
vorhanden ist, genügt, um die Betriebssicherheit der Anlage zu gewährleisten; denn
jetzt ist der Schaltwärter gezwungen, der Störung nachzugehen und den Fehler zu
beseitigen. Der Fehler braucht nicht schwerwiegender Natur zu sein. Es kann ja sein,
daß lediglich eines der Riegelglieder klemmt und infolgedessen die Weiterleitung
der Stellungsmeldung an den Stellungsmelder der Sammelschienenkupplung verhindert.
Dann ist der Schaden schnell behoben. Es kann nun aber auch sein, daß vor. Abgabe
des Kupplungsbefehles aus irgendwelchen Gründen ein Schaltfehler vorgekommen ist.
Dann warnt die Einrichtung gemäß der Erfindung den Schaltwärter vor weiteren Schaltmaßnahmen,
ehe nicht der Fehler beseitigt ist. Die Anordnung gemäß der Erfindung bietet also
selbst in ausgedehnten Anlagen die Möglichkeit, die Unzulässigkeit gewisser Schaltmaßnahmen
an einer einzigen Stelle, nämlich am Stellungsmelder des Sammelschienenkuppelschalters,
zu erkennen bzw. festzustellen, daß an irgendeiner Stelle der Anlage ein Fehler
zu beseitigen ist.
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Darüber hinaus bietet die Erfindung die Möglichkeit, eine Verriegelung
auch dann herzustellen bzw. aufzuheben, wenn an den Steuereinrichtungen des Kuppelschalters
eine Störung auftritt. Das: geht insbesondere in der Weise vor sich, daß bei mechanisch
auslösbarem Kuppelschalter die Druckluftaus-Lösung gleichzeitig mit der Druckluftrückmeldung
angestellt wird.
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.' :.In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel d&, Erfindung dargestellt.
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--'T Die Einrichtungen zum Kuppeln der Sammelschienen i und z bestehen
aus den Trennschaltern 3 und 4 sowie einem Leistungsschalter 5. Ferner sind die
Verriegelungseinrichtungen 6, 7 und 8 dreier Abzweigschalter dargestellt, die aus
den Verriegelungsscheiben6o, 70 und 8o sowie j e zwei miteinander verbundenen Rückmeldekolben
61, 62; 71, 72 und 81, 82 bestehen. Selbstverständlich kann die Einrichtung
auch für eine größere oder kleinere Zahl von Verriegelungseinrichtungen benutzt
werden. Die Kolben bewegen sich in den Rückmeldezylindern 63 und 6q., 73, 74 und
83, 84. In der gezeichneten Stellung des Leistungsschalters 5 und der Trennschalter
3 und 4 ist die Sammelschienenkupplung aufgehoben. Die Verriegelüngsscheiben 60,
70 und 8o befinden sich demgemäß in der Sperrstellung, in der sie eine unzulässige
Bedienung der zugehörigen Abzweigtrennschalter verhindern.
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Die Erfindung besteht nun darin, daß die Stellungsanzeige für den
Leistungsschalter der Sammelschienenkupplung nicht schon dann zustande kommt, wenn
der Leistungsschalter ordnungsgemäß eingeschaltet ist, sondern erst dann, wenn sich
auch sämtliche Verriegelungsscheiben 6o, 70, 8o in die erforderliche Stellung bewegt
haben.
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Dem Leistungsschalter 5 sind die Steuer-und Rückmeldeeinrichtungen
5o, den Trennschaltern 3 und 4 eine gemeinsame Steuer-und Rückmeldeeinrichtung 30
zugeordnet. Zum Antriebe des Leistungsschalters dient der Kolben 51, der sich im
Zylinder 52 bewegt. Zum Antriebe der Trennschalter 3 und 4 sind Antriebszylinder
42 und 32 mit Antriebskolben 31 und 41 vorgesehen; die Gestänge der beiden Antriebskolben
31 und 41 bzw. der Antriebe für die Trennschalter 3 und 4 sind miteinander verbunden.
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Die Stellung der Trennschalter 3 und4 wird durch die Rückmeldesymbole
33 und 43 wiedergegeben. Zur Wiedergabe der Stellung des Leistungsschalters 5 dient
ein Rückmeldesymbol 53, das durch die Rückmeldekolben 54 und 55 sowie die Rückmeldekolben
56 und 57 bewegt wird. Entsprechend dienen zum Antrieb der Rückmeldesymbole 33 und
43 die Rückmeldekolben 34 und 35 bzw. 36 und 37.
Die Rückmeldekölben bewegen
sich in den Rückineldezylindern 38 und 39 bzw. 58 und 59. Das Ein- und Ausschalten
der Trennschalter 3 und 4 geschieht mit Hilfe des Einschaltventils i i bzw. des
Ausschaltventils 1=.
Zum Öffnen des Leistungsschalters 5 wird das
Ausschaltventil 13, zum Schließen dieses Schalters das Einschaltventil 14 bewegt.
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Soll die Sammelschienenkupplung hergestellt werden, so wird zunächst
das Einschaltventil i i gedrückt. Über Anschluß 70 strömt dann Druckluft über Ventil
i i einerseits durch Leitung 71 nach den Zylindern 32 und 42, so daß sich die Kolben
31 und 41 beginneu nach rechts zu bewegen und die Trennschalter 3 und 4 schließen.
Bei Abgabe des Schalbefehls über Ventil i i strömt gleichzeitig Druckluft durch
Leitung 72 in den Rückmeldezylinder 38 und bewegt hier den Kolben 36 bis zu einem
Anschlag nach rechts. Der Kolben 36 nimmt die miteinander verbundenen Rückmeldekolben
34 und 35 mit und bewegt die Rückmeldesymbole 33; 43 in eine als Störungsstellung
wirkende Mittellage zwischen Einschalt- und Ausschaltstellung.
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Haben die Trennschalterantriebskolben 31 und 41 ihre Endstellung erreicht,
in der die Trennschalter 3 und 4 geschlossen sind, so strömt die Druckluft aus Leitung
71 über Zylinder 32 nach der freigegebenen Leitung 15, von hier durch eine Bohrung
16 in der Kolbenstange und dann durch Leiturig 75 nach der mittleren Öffnung des
Zylinders 38. Dadurch wird der Rückmeldekolben 34 nach rechts geschoben, so daß
die Rückmeldesymbole 33 und 43 in die Einschaltstellung gelangen.
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Es sei nun beabsichtigt, auch den Leistungsschalter 5 zu schließen.
Zu diesem Zwecke wird zunächst das Einschaltventil 14 in die in der Zeichnung dargestellte
Einschaltlage gebracht, in der Druckluft aus dem Anschluß 81 einerseits nach der
Leitung 82 für den Schalterantrieb, andererseits nach der Meldeleitung 83 strömt.
Die durch *die Leitung 82 in den Raum 17 gelangte Luft drückt die diesen Raum an
der linken Seite begrenzende Membran und damit das Hilfsventil 18 nach links. Infolgedessen
gelangt Druckluft durch die Leitung 84 nach dem Zylinder 52. Der Antriebskolben
51 des Schalters 5 beginnt nun, sich in die Einschaltstellung zu bewegen. Über die
Leitung 83 strömt gleichzeitig Druckluft gegen den Rückmeldekolben 57 und bewegt
diesen sowie die mit ihm verbundenen Rückineldekolben 55 und 54 in die Zwischenstellung.
Das mit den letztgenannten Rückmeldekolben verbundene Rückmeldesymbol 53 zeigt den
Ausführungsbeginn des Einschaltbefehls durch seine Störungsstellung an.
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Ist die Einschaltung des Leistungsschalters 5 erfolgt, so wird der
Zylinder 52 mit der Leitung 86 verbunden, von der aus Druckluft durch die Bohrung
87 der Kolbenstange nach Leitung 88 strömt. Da vorher angenommen wurde, daß die
Trennschalter 3 und 4 geschlossen sind, strömt die Druckluft von Leitung 88 weiter
durch die Bohrung 89 der Antriebsstange für die Trennschalter 3 und 4. nach
der Leitung go, in der die Rückmeldezylinder 84, 74 und 64 gewissermaßen in pneumatischer
Reihenschaltung liegen. Wie die Figur zeigt, bewirkt das Einströmen der Druckluft
in Leitung go der Reihe nach eine Bewegung der Kolben 82, 72 und 62 in die linke
Endstellung, wobei jeweils ein Kolben in dieser Endstellung der Druckluft den Weg
zum Zugang in den Zylinder des nächsten Kolbens freigibt. Hinter Rückmeldezylinder
64 strömt die Druckluft nach Leitung go nach dem Hilfszylinder 9,1, in dem sich
der Kolben 92 nach links bewegt. Mit dem Kolben 92 sind Hilfskontakte
93 verbunden, durch die ein Auslösestromkreis für den Schalter 5 vorbereitet
wird. Dieser Auslösestromkreis führt über die Spule 94 eines Schaltmagneten für
das Ausschaltventil 13, ist jedoch an den Kontakten 95 des Leistungsschalters,
solange dieser geschlossen ist, unterbrochen.
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Durch die Bewegung der Rückineldekolben 82, 72 und 62 wurden die Trennschalterantriebe
der Abzweige 6, 7 und 8 freigegeben. Diese Freigabe war zulässig, da Leistungsschalter
5 sowie Trennschalter 3 und 4 geschlossen waren.
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Es sei nun angenommen, daß der Leistungsschalter 5 sich etwa durch
Auslösung eines mechanischen Kraftspeichers öffnet, ohne daß die Druckluftleitungen
zunächst beaufschlagt wurden. Auch in diesem Falle muß die Verriegelung bei den
Abzweigen 6, 7 und 8 wiederhergestellt werden. Erreicht wird dies durch die Hilfskontakte
95, die nach Auslösung des Schalters 5 geschlossen werden. Dadurch wird die
Spule 94, die auf das Ausschaltventil 13 einwirkt, erregt. Die Druckluft strömt
nun einerseits über Leitung 96
nach dem Zylinder 52, anderseits über Leitung
97 nach dem Zylinder 58. Durch die Leitung 97 wird zunächst der Rückmeldekolben
56 beaufschlagt, so daß sich das Rückmeldesymbol53. in die Störungsstellung bewegt.
Während dieser Bewegung nehmen die Rückmeldekolben 54 und 59 die die Rückmeldekolben
92, und rot verbindende Kolbenstange 103, wie die Figur zeigt, mit, ohne
daß sich jedoch während dieses Teilhubes der Rückmeldekolben 54 und 55 bis zur Störungsstellung
die Kontakte 9,3 öffneten. Aus dem Zylinder 52 strömt die Druckluft, da der
Schalter 5 sich geöffnet hatte, durch Leitung 86 und Bohrung 107 nach Leitung
io8, in der, ähnlich wie bei Leitung go, die Rückmeldezylinder 83, 73, 63 der Abzweige
6, 7, 8 iii Reihenschaltung liegen. Hinter Zylinder 63 strömt die Druckluft durch
Leitung iog nach dein Rückmeldezylinder ioi, der dem Rückrneldezylinder gi entspricht
und in dem sich
der Rückmeldekolben zog bewegt. Die Kontakte 93,
die mit den Rückmeldekolben 92 und rot verbunden sind, werden nun geöffnet. Das
Ausschaltventil 13 wird also wieder geschlossen. Gleichzeitig strömt Druckluft
über den Rückmeldezylinder ioi nach dem Zylinder 58 und bewegt hier den Rückmeldekolben
54 in die rechte Endstellung. über diesen Rückmeldekolben wird die Störungsmeldung
für Schalter 5 erst dann: durch Rückmeldesymbol 53 in die Ausschaltmeldung umgewandelt;
wenn die Ausschaltung des Leistungsschalters 5 den Verriegelungsorganen der Abzweige
6, 7, 8 gemeldet worden waren. Der Schaltanlagenwärter vermag also eine Störung
in der Verriegelung der Abzweige dadurch zu erkennen, daß sich das Rückmeldezeichen
53 für den Kuppelschälter nicht aus der Störungsstellung in die Endstellung bewegt.