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Einrichtung zum Fernbetätigen von verstellbaren Organen, z. B. Schaltern
Es ist bekannt, ferngesteuerte Leistungs- und Trennschalter mit je einem Steuerschalter
von der Schaltwarte aus zu steuern. Für die Stellungsmeldung der ferngesteuerten
Schalter wurden hierbei je Schalter eine »Eine- und eine »Aus«-Lampe oder ähnliche
Mittel verwendet. Leistungsschalter, welche jedoch selbsttätig durch Überstromrelais
oder Auslöser ausgelöst werden, bekamen dabei eine weitere Lampe, die sogenannte
Störungslampe. Ein Abzweig in einer Anlage mit einem Doppelsammelschienensystem
und drei dreipoligen Trennschaltern sowie einem Leistungsschalter benötigt bei einer
derartigen Steuerung vier Steuerschalter und neun Rückmeldelampen in der Schaltwarte
sowie fünfundzwanzig Leitungen.
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Die Anzahl der Steuer- und Rückmeldegeräte in der Schaltwarte läßt
sich von dreizehn auf vier Stück je Abzweig vermindern. Dies wird durch die Einführung
des sogenannten Steuerquittungsschalters ermöglicht, bei dem die Meldelampe zur
Stellungsanzeige in der hohlen Antriebswelle des Schalters untergebracht ist und
die Knebelstellung des Steuerquittungsschalters die Stellung der Trenn- und Leistungsschalter
angibt; außerdem ist hierfür die Anwendung von Blinklicht erforderlich, das durch
Blinken die Nichtübereinstimmung des Knebels
mit dem Leistungs-
oder Trennschalter anzeigt. Die Ausführung der Schalthandlungen sowie die Ausgestaltung
der Schaltwarte in bezug auf die Rückmeldung zum Kenntlichmachen der Schalthandlungen
bleibt hierbei jedoch noch verhältnismäßig kompliziert. Außerdem sind bei einem
solchen Svstem verwickelte, z. B. mechanische Verriegelungen erforderlich, um das
Schalten von Trenn- und Leistungsschaltern in einer vorbestimmten Reihenfolge fehlerfrei
durchführen zu können.
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Es ist ferner eine Einrichtung für die Fernbetätigung von Schaltern
bekannt, mit deren Hilfe Schaltvorgänge nacheinander selbsttätig unter Verwendung
eines einzigen Steuerschalters eingeleitet «erden. Die bekannte Einrichtung sieht
mehrere in Reihe geschaltete Spulen vor, die jedoch wegen der Verschiedenheit ihrer
Trägheit und magnetischen Verhältnisse die Staffelung erschweren.
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Demgegenüber bezweckt die Erfindung nicht nur die staffelartige Fernsteuerung
der verstellbaren Organe, z. B. Schalter einer elektrischen Anlage besonders zuverlässig
zu gestalten, sondern das Überwachungsschaubild zu vereinfachen und die Kontrolle
zu erleichtern. Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Fernbetätigen
von verstellbaren Organen, z. B. Schaltern in einer elektrischen Anlage, wobei die
verstellbaren Organe staffelartig in betriebsbedingter Weise geschaltet werden und
den schalt- und meldbaren in Reihe geschalteten Schaltern ein einziger, für sämtliche
Schalter eines Strompfades gemeinsamer Steuerschalter zugeordnet ist, und geht dabei
von der Erkenntnis aus, daß der Schaltwärter bei der Bedienung sich weniger für
die Stellu:ign der einzelnen Schalter, sondern hauptsächlich dafür interessi°rt,
ob die Strombahn offen oder geschlossen und an welches Sammelschienensystem der
Abzweig angeschlossen ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Steuerschalter
so einstellbar ist, daß er je nach seiner Stellung die zu dem symbolisch angezeigten
Weg gehörenden verstellbaren Glieder der Hauptanlage auswählt und zu einer Betätigungsfolge
zusammenschaltet, wobei gleichzeitig alle Glieder so geschaltet werden, daß eine
in dem Steuerschalter eingebaute Meldeeinrichtung nach vollzogenem Schaltbefehl
die richtige Stellung aller Schalter meidet, und daß ferner für sämtliche Hauptschalter
der schalt- und meldbaren Strompfade ein gemeinsamer, insbesondere in nächster Nähe
der Hauptschalter angeordneter Umschalter für Kontrollzwecke vorgesehen ist, der
wahlweise jeweils einen Hauptschalter aus der Staffel herauszunehmen gestattet und
der die Steuerströme sämtlicher weiterer Hauptschalter sperrt. Der Steuerstrom wird
somit nach Ausführung des befohlenen Kommandos dem nächstfolgenden verstellbaren
Organ zugeführt usw., bis das letzte verstellbare Organ in dem gewählten Weg seine
vorgeschriebene Stellung erreicht hat, worauf die Summenmeldung der vollzogenen
Schaltung erfolgt. Durch die Kontrollmittel nach der Erfindung kann die Staffel
aufgelöst und jeder einzelne Schalter geprüft werden, während durch die Umschalter
ermöglicht wird, den Verriegelungsverband in der Schaltanlage aufzuheben, um einen
einzelnen Schalter der verschiedenen Strompfade für Prüfzwecke schalten zu können.
Durch die Erfindung wird somit nicht nur die Ausübung von Schalthandlungen, sondern
auch die Ausgestaltung der Schaltwarte in bezug auf die Rückmeldung zum Kenntlichmachen
der Schalthandlungen und zugleich die Verriegelungen für die Trenn- und Leistungsschalter
weitestgehend vereinfacht, «wobei zugleich Fehlschaltungen vermieden werden.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einigen Ausführungsbeispielen
veranschaulicht. Es zeigt Fig. i die Schaltung für einen Abzweig der Schaltanlage,
Fig. a und 3 zwei Ausführungsbeispiele für Überwachungsschaubilder in der Schaltwarte,
Fig. q. und ,5 die zugehörigen Steuerschaltungen und Fig.6 die Steuereinrichtung
für die Einzelsteuerung, angebracht an einer Zelle.
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In Fig. i ist eine im Kabelendverschluß endende Abzweigleitung dargestellt,
die über einen Trennschalter T3, einen Leistungsschalter L
und einen der Trennschalter
T i oder T 2 an eine Sammelschiene S I bzw. S 1I der Energieverteilungsanlage
angeschlossen werden kann. Die Reihenfolge beim Schalten muß in bekannter Weise
so vorgenommen werden, daß beim Einschalten zunächst die Trennschalter und dann
der Leistungsschalter eingelegt werden, während das Öffnen der vorgenannten Hauptschalter
in umgekehrter Reihenfolge erfolgt.
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Fig.2 zeigt das zugehörige Überwachungsschaubild in der Schaltwarte,
von der aus die Anlage ferngesteuert wird. In dem Überwachungsschaubild, in welchem
der Kabelendverschluß durch ein Symbol gekennzeichnet ist, ist ein für sämtliche
Hauptschalter der Anlage gemeinsamer Stromwegschalter B vorgesehen, der z. B. als
ein Wahlschalter ausgebildet sein kann, dessen Betätigungsgriff für die Stellungsmeldung
in Ruhe- und in Blinklicht aufleuchten kann. Der genannte StromwegschalterB (Wahl-und
Überwachungsschalter) hat drei Stellungen, von denen die mittlere Stellung A den
Ausschaltstellungen und die äußeren Stellungen E i und E :z den Einschaltstellungen
aller Hauptschalter Ti, T :z, L und T 3 entsprechen.
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Gemäß der zugehörigen Steuerungsschaltung nach Fig. q. sind die dem
Stromwegschalter B bzw. den einzelnen Hauptschaltern T i, T2, I_ und T3 zugeordneten,
mit diesen Schaltern
mechanisch gekuppelten Hilfskontakte so bezeichnet,
daß der erste Buchstabe bzw. der erste Buchstabe und die erste Zahl auf die Art
des Schalters bzw. den Schalter hinweist, an dem die Hilfskontakte angeordnet sind.
So bedeutet z. B. die Bezeichnung BE =i zunächst, daß es sich um einen dem
Stromwegschalter B zugeordneten Kontakt handelt. Der zweite Buchstabe für sich bzw.
mit einer Zahl stellt die Angabe des Stromschließmomentes dar. In der für die Erörterung
herausgegriffenen Bezeichnung BE =i bedeutet somit E i, daß der Stromwegschalter
B bei StellungEi geschlossenwird. Hierbeiistzubeachten, daß durch zwei voneinander
durch Abstand getrennte Kreise (vgl. z. B. BE==, BE2i, B?E usw.) Arbeitskontakte
und durch zwei voneinander durch einen Abstand getrennte, jedoch von einem Rechteck
umschlossene Kreise ein Ruhekontakt angegeben ist, wie es z. B. bei den mit den
Trennschaltern T i und T 2 mechanisch gekuppelten Hilfskontakten
T =i, T ?n
und mit dem Leistungsschalter L mechanisch gekuppelten Hilfskontakten
L i, L 2 und L 3
der Fall ist. So bedeutet somit z. B. die Bezeichnung
L x an dem Leistungsschalter L vorgesehene Ruhekontakte, die von der
Antriebswelle des Leistungsschalters L aus beim Schließen dieses Hauptschalters
geöffnet werden (vgl. Fig. q.).
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Soll nun der Abzweig an die Sammelschiene S I geschaltet werden, so
muß der Stromwegschalter B auf Sammelschiene S I' gestellt werden. In dieser Stellung
wird der Kontakt BE =i (Fig. q.) für die gestaffelte Fernsteuerung aller
Schalter im gewählten Strompfade geschlossen. Hierbei erhält zuerst der Trennschalter
T i den Steuerstrom in Abhängigkeit von den »Aus«-Stellungen des Trennschalters
T 2 über den Hilfsruhekontakt T 2i und den Hilfsruhekontakt L i des
Leistungsschalters L.
Nach erfolgter Einschaltung des Trennschalters
T i wird der Steuerstrom von dem Kontakt EA i abgeschaltet und zugleich der
Hilfsarbeitskontakt T 12 am Trennschalter T 3 eingeschaltet, so daß
der Steuerstrom für den Trennschalter T3, der seinerseits den Steuerstrom unter
Auslassung des Hilfsruhekontaktes L i über den Arbeitskontakt T32 der Einschaltspüle
e des Leistungsschalters L zuleitet, zugeführt wird.
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Als Quittung für die richtig erfolgte Einschaltung aller Schalter
leuchtet eine im Stromwegschalter B eingebaute Meldelampe Gl im Ruhelicht
auf (vgl. Fig. q.).
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Bei Nichtübereinstimmung mindestens eines der Schalter mit der Wahlstellung
leuchtet die Meldelampe Gl in Blinklicht auf.
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Die Meldelampe Gl erhält ihren Strom von der Ruhelichtschiene R nur
dann, wenn die Hilfsarbeitskontakte T 13 am Trennschalter T i, T34
am Trennschalter T 3 und L q. am Leistungsschalter L geschlossen sind.
Wenn einer oder mehrere der Hauptschalter nicht geschlossen sind, so wird der Stromkreis
auf die Blinklichtschiene BL über die Ruhekontakte T14 bzw. T 35 bzw.
L 5 geschaltet.
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In gleicher Weise erfolgt die Schaltung für die »Auscc-Meldung und
die Meldung für den Strompfad über den Trennschalter T2.
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Ähnlich wie die vorbeschriebene »Ein«-Schaltung erfolgt die »Aus«-Schaltung,
jedoch zwangsläufig in umgekehrter Reihenfolge, indem der Leistungsschalter zuerst
und dann die Trennschalter ausgeschaltet werden. Zu diesem Zwecke wird der Knebel
des Stromwegschalters B (Fig. 2) in die Mittelstellung A gebracht und dabei das
Steuerkommando zuerst an den Leistungsschalter L und dann, wie früher beschrieben,
jedoch umgekehrt, weiter an die Trennschalter T 3 und T i gegeben.
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Der Sammelschienenabzweig nach Fig. i kann mit Hilfe der symbolischen
Nachbildung und bei Verwendung eines Stromwegschalters B nach Fig.2 nur entweder
auf die Sammelschiene SI oder auf die Sammelschiene SII geschaltet werden.
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Bei Verwendung von zwei Stromwegschaltern B i und
B 2 nach Fig. 3 ist demgegenüber eine Möglichkeit der gleichzeitigen Einschaltung
der Trennschalter T i und T 2 gegeben. Die gleichzeitige Einschaltung
der Stromwegschalter B = und B 2 hat für die Betätigung der Sammelschienentrennschalter
T i und T 2 nur dann Erfolg, wenn eine Kupplungsverbindung zwischen
den Sammelschienen S I und S II bereits besteht.
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In vielen Fällen, besonders bei Synchronisierung zweier Abzweige,
wird durch die vorgenannte Steuerung das »Ein«-Kommando für den Leistungsschalter
unnötig verzögert, so daß der Steuerungsbefehl erst eintritt, nachdem die beiden
kurze Zeit synchron gelaufenen Abzweige wieder asynchron laufen. Um dies zu vermeiden,
kann die Steuerung so ausgeführt werden, daß durch Umlegen des Stromwegschalters
B= (Fig. 3) von dem Sammelschienensystem S I' (Fig. 3) die Trennschalter Ti, T 3
und der Leistungsschalter L (Fig. i) eingeschaltet werden.
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Dies geschieht wie folgt: Der Stromwegschalter B i (Fig. 3) schließt
in der Stellung E i einen Kontakt BE =i (Fig. 5). Der Steuerstrom wird über
diesen Kontakt zur Einschaltspule e des Trennschalters T= geführt unter den Voraussetzungen,
daß die Ruhekontakte T2= am Trennschalter T2 und L i am Leistungsschalter L geschlossen
sind. Nachdem der Trennschalter T i (Fig. i) die »Ein«-Stellung erreicht hat, unterbricht
er seinen Steuerstromkreis mittels seines Endabschaltkontaktes EA i und schließt
einen Arbeitskontakt T i:2 (Fig. 5) für die Weitergabe des Steuerstromes an die
Ein=
schaltspule e des Kabeltrennschalters T 3. Auch
hier unterbricht der Kontakt EA 5 den Steuerstromkreis für den Trennschalter
T3. In dieser Vorbereitungsstellung sind alle Trennschalter des Abzweiges eingelegt.
Bei Eintritt des Synchronismus kann durch ein zusätzliches Tastkommando am Stromwegschalter
B i (Fig.3) durch Schließen des Kontaktes B i EA über den vom Stromwegschalter B=
bereits geschlossenen Arbeitskontakt B iE in Abhängigkeit von dem Arbeitskontakt
T 3i am Trennschalter T 3
durch Weiterleitung des Stromes auf die Einschaltspule
e der Leistungsschalter L eingeschaltet werden. In gleicher Weise
kann der Abzweig über den Trennschalter T2 an die Sammelschiene S II geschaltet
werden.
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Die Ausschaltung erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, und zwar durch
Verdrehen des Stromwegschalters B i (Fig. 3) auf Stellung A.
In dieser
Stellung wird vorerst kein Kommando weitergegeben, sondern es erscheint Blinklicht
als Kennzeichen der Nichtübereinstimmung der Hauptschalter mit der Stellung des
Stromwegschalters B i. Durch Betätigung des Tastschalters B i EA am Stromwegschalter
wird der Steuerstrom über den bereits in der Stellung A geschlossenen Kontakt B
i A über einen Ruhekontakt T24 am Trennschalter T :z der »Aus«-Spule a des Leistungsschalters
L zugeführt. Durch die nunmehr erfolgte Ausschaltung des Leistungsschalters L wird
das Steuerkommando weiter über den Ruhekontakt L3 des Leistungsschalters
L auf die Ausschaltspule a des Trennschalters T3 und weiter über einen
Ruhekontakt T32 am Trennschalter T 3 über den Hilfskontakt
T23 auf die »Aus«-Spule a des Trennschalters Ti gegeben.
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Von den beiden Trennschaltern T i und T 2
ist jeweils
nur ein Trennschalter einlegbar, d. h. eine Umschaltung ohne Unterbrechung ist nicht
durchführbar. In manchen Fällen muß jedoch diese Umschaltung-möglich sein. Diese
Ausnahme ist z. B. dann statthaft, wenn beide Sammelschienen bereits an einer anderen
Stelle überbrückt sind. Für diesen Fall muß die gestaffelte Folgeschaltung für die
Fernsteuerung der Schaltglieder dahingehend selbsttätig umgeändert werden, daß das
Zuschalten des bisher gesperrten Trennschalters und das Öffnen des bisher geschlossenen
Trennschalters möglich ist.
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Mit vorbeschriebenen Einrichtungen können die Schalter der Anlage
nur in der durch die Schaltung zwangsläufig festgelegten Reihenfolge gesteuert werden.
Zu Prüf- und Reparaturzwecken muß man jedoch gelegentlich den Verriegelungsverband
auflösen können. Nach der Erfindung wird daher in jeder Schaltzelle (vgl. Fig. 6)
der Schaltanlage ein durch einen Steckschlüssel St schaltbarer Wähler TI' (eine
Umschalteinrichtung) mitdenKontakten WT ii, WGi, 14'G2, WT i2 usw. (vgl. Fig. 4
und 5) vorgesehen. Vom Wähler W aus kann jeder der Hauptschalter für sich außerhalb
des Verriegelungsverbandes betätigt werden. Der z. B. an der Rückseite der Zelle
vorgesehene Wähler W besitzt eine Stellung G für die Gruppensteuerung von der Schaltwarte
aus und weitere Stellungen Ti, T2, T3, L für jeden einzelnen Hauptschalter
(vgl. Fig. 6). Der Wähler W ist außerdem mit einer Sperrvorrichtung, z. B. einem
Entriegelungsmagneten M, versehen, der eine Sperrung bewirkt, wenn kein Strom durch
den Verriegelungsstromkreis fließt.
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Man kann den Wähler W von einer in irgendeine andere Schaltstellung
nur dann bringen, wenn sämtliche Hauptschalter, in diesem Falle der Leistungsschalter
L und die Trennschalter Ti, T2, T 3 des Abzweiges, sich in der Ausschaltstellung
befinden. Der Stromkreis der Entriegelung wird über alle in Serie geschalteten Ruhekontakte
T 31o, L io, T27 und T17 der Hauptschalter des Abzweiges geführt.
Zur Verhinderung von Fehlschaltungen kann mit dem Wähler W, sobald alle Hauptschalter
eines Abzweiges sich in der Ausschaltstellung befinden, wahlweise nur einer der
Hauptschalter im Abzweige ausgewählt werden. So kann man z. B. eine »Ein«-Stellung
auf den Trennschalter T i oder den Trennschalter T 2 vornehmen und
mit den für sämtliche Hauptschalter des Abzweiges gemeinsamen Druckknöpfen
De und Da das »Ein«- bzw. »Aus@z-Schaltkommando geben (vgl. Fig. q.
und 5). Die Weiterschaltung in eine andere Stellung beim erteilten »Ein«-Kommando
für den ausgewählten Schalter ist hierbei deshalb nicht möglich, weil die vorgeschriebene
Entriegelungsschaltung unterbrochen ist und der Sperrmagnet a1 z. B. mittels eines,
abgefallenen Riegels g die Sperrung bewirkt-Um die unbefugte Inbenutzungnahme des
Wählers W zu verhindern, ist der demselben zugeordnete Schlüssel St als Spezialsteckschlüssel
ausgebildet.
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Sinngemäß läßt sich die beschriebene und dargestellte Einrichtung
für die betriebsbedingte Folgeschaltung von Schaltergruppen auch für ähnliche Einrichtungen,
wie für Verstellorgane, z. B. Ventile in hydraulischen Anlagen, Druckluft- oder
Dampfanlagen anwenden. -