DE890664C

DE890664C - Interlocking arrangement for switchgear

Info

Publication number: DE890664C
Application number: DENDAT890664D
Authority: DE
Inventors: Neustadt Josef Eisert (Schwarzw.)
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Publication date: 1953-08-13

Description

Die Betriebssicherheit einer Schaltanlage erfordert die Einhaltung eines bestimmten Schaltplanes, um Fehlschaltungen und die damit verbundenen Gefährdungen von Anlagenteilen zu verhindern. Soll die Einhaltung des Schaltplanes zwangsläufig sichergestellt werden, so erfordert das den Einbau von Verriegelungen, die jeweils nur die Schalthandlungen zulassen, die im Hinblick auf den gesamten Schaltzustand der Anlage zulässig sind. Als Beispiel soll der Betrieb einer Schaltanlage mit Doppelsammeischienen und Kuppelleistungsschalter gewählt werden, und es soll später, anknüpfend an dieses Beispiel, die Erfindung erläutert werden'.The operational safety of a switchgear requires compliance with a specific circuit diagram in order to To prevent incorrect switching and the associated dangers to system parts. Should the Compliance with the circuit diagram must be ensured, this requires the installation of Interlocks that only allow switching operations with regard to the entire switching state of the system are permissible. An example is the operation of a switchgear with double busbars and coupling circuit breakers are selected, and later, following on from this example, the Invention will be explained '.

Eine derartige Anlage muß, wenn sie zwangsläufig richtig geschaltet werden soll, zwei ineinandergreifende Verriegelungssysteme enthalten, nämlich ein Verriegelungssystem für die Schalter eines Abzweiges zur gegenseitigen Verriegelung und ein zweites Verriegelungssystem zur Berücksichtigung der Sammelschienenkupplung. Ohne im einzelnen auf alle Verriegelungen einer solchen Anlage einzugehen, sei darauf hingewiesen, daß die wesentliche Aufgabe der von der Sammelschienenkupplung abhängigen Verriegelung darin besteht, zu verhüten, daß bei offener Sammelschienenkupplung und eingeschalteter einer Schiene die zweite Schiene zugeschaltet wird oder bei eingeschalteten beiden Schienen und geöffnetem Kuppelschalter ein Abzweig von einer Schiene abgelegt wird. Man kann dieses Verriegelungssystem noch dadurch verfeinern, daß man nicht nur die Schalterendstellungen berücksichtigt, sondern darüber hinaus Verriegelungen einführt, die dann wirksamSuch a system must, if it is inevitably to be switched correctly, two interlocking Interlocking systems contain, namely an interlocking system for the switches of a feeder for mutual locking and a second locking system to take into account the busbar coupling. Without going into detail on all interlocks of such a system, it should be noted that the essential task of on the busbar coupling dependent interlock is to prevent that when open Busbar coupling and one busbar switched on, the second busbar is switched on or With both rails switched on and the coupling switch open, a branch from one rail is stored will. You can refine this locking system by not only using the Switch end positions are taken into account, but also introduces interlocks, which then take effect

werden, wenn ein Schalter gefahrbringende Stellungen zwischen Men" Endstellungen einnimmt. Die Verriegelungs- bzw. Entriegelungsbewegung soll also dazu dienen, Schalthandlungen, die in der Anlage vorgenommen worden sind, zn .überwachen, w^n£i d Ergebnis der Überwachung den anderen Schaltern mitzuteilen. Wenn ³^³⁰ bei der erwähnten Anlage der Kuppelschajter. ausgeschaltet ist, so gibt, die 'Vefriegelu'ngseinrichtung den Abzweigen das Ergebnisbe when a switch dangerous positions occupies between Men "end positions. The locking or unlocking movement should thus serve to switching operations which have been carried out in the plant, zn .überwachen, w ^{n £} id result of the monitoring to inform the other switches. if ³ ^ ³⁰ is off in the mentioned investment of Kuppelschajter., the 'Vefriegelu'ngseinrichtung is, the branches, the result

ίο der Überwachung dahin bekannt, daß offene Abzweige nicht eingeschaltet und geschlossene. Abzweige nicht ausgeschaltet werden dürfen, um zu verhüten, daß zwei Sammelschienen kurzgeschlossen oder über die Trennschalter parallel geschaltete Sammelschienen getrennt werden. Nach diesem Grundsatz sind alle bisher bekannten zwangsläufigen Verriegelungssysteme aufgebaut, gleichgültig, ob sie mechanisch, elektrisch oder pneumatisch bedient werden. Man sieht diesen -Systemaufbau- als- ausreichend und betriebssicher an.ίο known to the monitoring system that open branches not turned on and closed. Branches must not be switched off in order to prevent two busbars from being short-circuited or connected in parallel via the disconnector Busbars are disconnected. According to this principle, all previously known are inevitable Locking systems set up, regardless of whether they are operated mechanically, electrically or pneumatically will. One sees this system structure as sufficient and operationally reliable.

Grundsätzlich andere Wege schlägt die vorliegende Erfindung ein. Während, wie bereits erläutert, bisher die Herbeiführung einer Riegelbewegung Von der Ausführung einer Schalthandlung abhängig war, wird gemäß der Erfindung der umgekehrte Weg besehritten, d. h. die Ausführung einer Schalthandlung wird von der vorherigen Herbeiführung einer Riegelbewegung abhängig gemacht. Wenn von der Herbeiführung einer Riegelbewegung gesprochen, wird;" so sbll dieser Begriff in erster Linie die Fälle umfassen, wo in Abhängigkeit von einer Schaltbewegung gewisse Verriegelungen hergestellt werden müssen, doch läßt sich die Erfindung unter gewissen Umständen auch dort anwenden, wo es sich um Freigabe von Schaltvor-The present invention proposes fundamentally different approaches. While, as already explained, so far the bringing about of a bolt movement was dependent on the execution of a switching action according to the invention, the reverse route is taken, d. H. the execution of a switching action is carried out by made dependent on the previous bringing about a bolt movement. If from the induction a bolt movement is spoken, "so sbll this The term primarily covers the cases where certain interlocks are dependent on a switching movement must be manufactured, but the invention can also be used there under certain circumstances apply where it is a question of enabling switching

gangen handelt. Ras Wesen, der Erfindung kann kurz dahin zusammengefaßt werden, daß die Folge einer Schaltbewegung vom Ende des Vorganges weggenommen und an den Anfang des Bewegungsverlaufes gesetzt wird.gone acts. Ras essence, the invention can be short can be summarized in that the sequence of a switching movement is removed from the end of the process and is set at the beginning of the movement path.

Ehe auf die Bedeutung der Erfindung naher eingegangen wird, sei zunächst ihre Durchführung an Hand der Fig. 1 bis 3 -erläutert. Fig·. 1 zeigt die Bedienungsfelder einer Schaltanlage, mit den beiden Abzweigen A und B und der Sammelschienenkupplung C. Die Abzweige bestehen jeweils aus den Trennschaltern T₁ und T₂ und dem Leistungsschalter L, während die Sammelschienenkupplung die TrennschalterT₃-und T₄ und den Leistungskuppelschalter K enthält. Mit E und A sind jeweils die Steuerorgane für die Schalterbedienung angedeutet,' wobei E das Steuerorgan für Einschalten und. A das Steuerorgan für Ausschalten^ darstellt. Schraffiert sind die Steuerorgane, deren Betätigung bei dem Gesamtzustand der Schaltanlage uimilässig ist. Da der Kuppelschalter K und die Trennschalter T₃ und T₄ offen sind, so darf im Abzweig A der Trennschalter T₂ nicht eingeschaltet werden, da er einen Sammelschienenkurzschluß herbeiführen würde. Das ihm zugeordnete Symbol E ist also schraffiert. Im Abzweig B. darf keiner der Trennschalter T₁ und T_a geöffnet werden. Infolgedessen sind die beiden Ausschaltsymbole A schraffiert. Daß beim Abzweig A- außerdem noch ein Ausschaltverbot für den Trennschalter T₁ besteht, ist eine Folge der gegenseitigen -Verriegelung des Leistungsschalters und der Trennschalter; denn ein öffnen des Trennschalters T₁ würde das Abschalten von Leistung bedeuten.Before the meaning of the invention is discussed in more detail, its implementation will first be explained with reference to FIGS. 1 to 3. Fig. 1 shows the control panels of a switchgear with the two branches A and B and the busbar coupling C. The branches each consist of the disconnectors T ₁ and T ₂ and the circuit breaker L, while the busbar coupling has the disconnectors _{T 3} and T ₄ and the circuit breaker K contains. With E and A , the controls for the switch operation are indicated, 'where E is the control for switching on and. A represents the control unit for switching off ^. The control organs are hatched, the actuation of which is not permitted given the overall condition of the switchgear. Since the coupling switch K and the isolating switches T ₃ and T _{4 are} open, the isolating switch T ₂ in branch A must not be switched on, since it would cause a busbar short-circuit. The symbol E assigned to it is therefore hatched. In branch B. none of the isolating switches T ₁ and T _{a may be} opened. As a result, the two switch-off symbols A are hatched. The fact that there is also a disconnection ban for the disconnector T ₁ at branch A is a consequence of the mutual locking of the circuit breaker and the disconnector; because opening the disconnector T ₁ would mean switching off power.

,. Bei dem Steuerungssys,tem ist eine pneumatische · Betätigung vorausgesetzt. Die Riegel R für die Steuerorgane E und A der Abzweige sind mit Kraft-'kolben D verbunden, die durch Federn F nach aufwärts in die Verriegelungsstellung gedrückt werden. Angeschlossen sind die Kraftkolben an eine Leitung L mit einem Absperrventil V, das in diesem Falle als elektromagnetisch gesteuertes Ventil mit einer Schaltspule S angenommen ist. Um einen Sammelschienenwechsel durchführen zu können, muß die Leitung L unter Druck gesetzt werden, was durch eine nicht dargestellte, von den Antrieben der Sammelschienenkupplung abhängige Steuerung erzielt wird. Die Kolben D bewegen dann die Riegel R abwärts, so daß die Steuerorgane der Abzweige A und B zur Bedienung freigegeben werden. Das darf aber, wie gesagt, erst dann der Fall sein, wenn die Sammelschienenkupplung ordnungsgemäß hergestellt ist.,. Pneumatic actuation is a prerequisite for the control system. The latches R for the control elements E and A of the branches are connected to power 'piston D , which are pressed by springs F upwards into the locking position. The power pistons are connected to a line L with a shut-off valve V, which in this case is assumed to be an electromagnetically controlled valve with a switching coil S. In order to be able to change the busbar, the line L must be pressurized, which is achieved by a control, not shown, which is dependent on the drives of the busbar coupling. The pistons D then move the bolt R downwards, so that the control elements of branches A and B are released for operation. However, as I said, this may only be the case when the busbar coupling has been properly established.

Ausgehend von der hergestellten Sammelschienenkupplung soll nun der für die Erfindung besonders wichtige Fall behandelt werden, daß die Sammelschienenkupplung wieder ausgeschaltet wird, wodurch bestimmte, bereits erläuterte Schaltverbote' für die Abzweige A und B geschaffen werden müssen. Bei den bisherigen Ausführungen ging der Vorgang so vor sich, daß nach Unterbrechung der Sammelschienenkupplung die Leitung L entlüftet wurde, so daß die Federn F in der Lage waren, die Kolben D aufwärts zu bewegen und die Verriegelung wiederherzustellen. Bei der Anordnung gemäß der Erfindung ist folgende neue Anordnung getroffen, und zwar ist angenommen, daß der Kuppelleistungsschalter mechanisch ausgelöst wird, wobei zur Auslösung eine elektromagnetisch gesteuerte Klinke dient. Die Spannungsauslösungist schematisch durch die Spule G angedeutet. Diese Spannungsauslösung ist mit der Verriegelung der Abzweige-A'und B gekuppelt in der Weise, daß das Ausschaltkommando für den Kuppelschalter erst dann· gegeben wird, wenn vorher die Verriegelung der Abzweige hergestellt ist. Die Herstellung dieser Verriegelung ist also, um das nochmals zu betonen, keine Folge der Schaltung des Kuppelschalters, sondern sie muß ihr zur Erfüllung der Erfindung vorausgehen. Durch Niederdrücken des Druckknopfes E wird die Spule 5 erregt, das Ventil V geöffnet und die Leitung L entlüftet. Die Riegel Ra und Rb gehen aufwärts und schließen jetzt über die Kontaktstücke Ha und Hb Hilfskontakte Ma und Mb, die in Reihe mit der Auslösespule G liegen. Der Auslösestromkreis der Spule G wird geschlossen und die Verklinkung des Kuppelschalters ausgelöst, so daß dieser ausschalten kann. ·On the basis of the busbar coupling produced, the case, which is particularly important for the invention, is now to be dealt with, namely that the busbar coupling is switched off again, whereby certain switching prohibitions already explained must be created for branches A and B. In the previous embodiments, the procedure was such that after the busbar coupling was interrupted, the line L was vented so that the springs F were able to move the pistons D upwards and restore the lock. In the arrangement according to the invention, the following new arrangement has been made, and it is assumed that the coupling circuit breaker is triggered mechanically, an electromagnetically controlled pawl being used for triggering. The voltage release is indicated schematically by the coil G. This voltage release is coupled with the interlocking of branches -A 'and B in such a way that the switch-off command for the coupling switch is only given when the branches have been interlocked beforehand. The production of this interlock is therefore, to emphasize this again, not a consequence of the switching of the coupling switch, but it must precede it in order to fulfill the invention. By depressing the push button E , the coil 5 is energized, the valve V is opened and the line L is vented. The bars Ra and Rb go up and now close via the contacts Ha and Hb auxiliary contacts Ma and Mb, which are in series with the trip coil G. The tripping circuit of the coil G is closed and the latching of the coupling switch is triggered so that it can switch off. ·

Fig. 3 zeigt die gleiche Anordnung bei einem pneumatischen Steuersystem. Die Hilfskontakte M der Fig. 2 sind hier durch Ventile Na und Nb einer Hilfsdruckluftleitung O ersetzt, die den Kraftkolben P der Hilfskontakte R nur dann mit Druckluft beaufschlagen, wenn sie beide geöffnet sind. . ...Fig. 3 shows the same arrangement in a pneumatic control system. The auxiliary contacts M of FIG. 2 are here replaced by valves Na and Nb of an auxiliary compressed air line O , which only apply compressed air to the power piston P of the auxiliary contacts R when they are both open. . ...

Die beschriebenen Beispiele geben die Möglichkeit, die Bedeutung der Erfindung zu unterstreichen. Es sei angenommen, daß entsprechend der bisherigen Bauweise nach Entlüften der Leitung L die Bedienung der Abzweige A und B erfolgen kann, und es soll weiter angenommen werden, daß infolge Bruches der Feder Fb der Kolben D in seiner unteren Stellung verharrt. Die Verriegelungsbetätigung durch Unterdrucksetzen der LeitungL bedeutete für den Abzweig B, The examples described give the opportunity to underline the importance of the invention. It is assumed that, according to the previous design, after the line L has been vented, branches A and B can be operated, and it should also be assumed that the piston D remains in its lower position due to a break in the spring Fb. The locking operation by pressurizing the line L meant for branch B,

ίο daß die Ausschaltung eines Trennschalters T₁ oder T₂ freigegeben wurde. Das war zulässig, da ja die Sammelschienenkupplung hergestellt war, die Bedienung eines der Trennschalter also nicht zur Schaltung von Leistung führen konnte. Bricht die Feder Fb, so bleibt z. B. für den Schalter T₂ die Ausschaltmöglichkeit bestehen. Der Schaltwärter weiß gar nicht, daß eine Störung in seinem Verriegelungssystem eingetreten ist. Er wird also unbedenklich das Steuerorgan A betätigen, und jetzt unterbricht der Trennschalter T₂ die Sammelschienenkupplung. Trotz des Vorhandenseins eines dem Schaltplan entsprechenden Verriegelungssystems besteht also hier die Möglichkeit einer schweren Anlagestörung. Wenn dagegen gemäß der Erfindung die an sich als Folge einer Schalthandlung erforderliche Verriegelungsbewegung an den Beginn des Schaltvorganges gesetzt wird, so bedeutet die Nichtausführung dieses Schaltvorganges, daß innerhalb der Verriegelung eine Störung vorliegt. Der Schaltwärter ist also gezwungen, diesem Schaden nachzugehen. Wenn er ihn gefunden hat, so kann er unter eigener Verantwortung eine Schalthandlung vornehmen oder unterlassen. Er ist aber auf jeden Fall gezwungen, die Störungsursache zu suchen. Es kann jedenfalls durch eine gutgläubige Schalthandlung kein Schaltfehler mehr entstehen. Durch die Erfindung wird also der höchstmögliche Grad von Schaltsicherheit erreicht.ίο that the disconnection of a disconnector T ₁ or T _{2 has been} released. This was permissible because the busbar coupling was established, so operating one of the disconnectors could not result in the switching of power. If the spring Fb breaks, z. B. exist for the switch T _2, the switch-off option. The switch attendant does not even know that a fault has occurred in his locking system. He will therefore safely operate the control unit A , and now the disconnector T ₂ interrupts the busbar coupling. Despite the presence of a locking system corresponding to the circuit diagram, there is therefore the possibility of a serious system malfunction. If, on the other hand, according to the invention, the locking movement required as a result of a switching operation is set at the beginning of the switching operation, then failure to carry out this switching operation means that there is a malfunction within the interlocking. The switch attendant is therefore forced to investigate this damage. When he has found it, he can carry out or omit a switching action under his own responsibility. In any case, he is forced to look for the cause of the fault. In any case, switching operations in good faith can no longer result in switching errors. The highest possible degree of switching reliability is thus achieved by the invention.

Es wird naturgemäß eine Reihe einfacher Schaltfolgen geben, bei denen es nicht erforderlich ist, die Maßnahmen gemäß der Erfindung anzuwenden; andererseits ist das Anwendungsgebiet der Erfindung so groß, daß es nicht möglich ist, alle Anwendungsfälle aufzuzählen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß selbst die einfache Schaltfolge in einem Abzweig mit einem Leistungsschalter, einem Sammelschienentrennschalter und einem Kabelschalter in vielen Fällen die Anwendung der Grundsätze der Erfindung zweckmäßig erscheinen lassen wird.There will of course be a number of simple switching sequences that do not require the To apply measures according to the invention; on the other hand, the field of application of the invention is so it is great that it is not possible to enumerate all applications. It should be noted, however, that even the simple switching sequence in a feeder with a circuit breaker, a busbar disconnector and a cable switch in many cases it will be useful to use the principles of the invention will appear.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Interlocking arrangement for switchgear, in which, depending on the movement of a first switch, e.g. B. a power switching point, the operation of one or more in the interlock Downstream switch (e.g. disconnector) blocked or released by locking links is characterized in that when a switching command is issued for a switching point, z. B. a power switching point, initially the interlock for the against inadmissible switching operations further switching points to be blocked,

z. B. voltage switching points, produced and the switching movement of the first switching point, z. B. the Power switching point, only carried out after the switching points to be secured have been locked will.

2. Arrangement according to claim 1 with an auxiliary (electric, hydraulic, pneumatic) for the implementation of the switching movements, characterized in that the working distance of the auxiliary to drive the switching point determining the interlocking (e.g. power switching point) via auxiliary switching points is performed, the closed position or open position of the position in the Lock assigned switching points, z. B. the voltage switching points, is dependent.

3. Arrangement according to claim 1 with electrical triggering of the switching process of the first switching point, z. B. the circuit breaker, characterized in that the current path for actuation this switch is performed via dependency contacts, the position of which depends on the position of the switch assigned in the interlocking system,

z. B. disconnector, is dependent.

4. Arrangement according to claim 1 with compressed air actuation the first switching point, e.g. B. the circuit breaker, characterized in that the compressed air control line is routed via auxiliary valves which, depending on the in the ver go interlocking 'assigned switching point (e.g. disconnector) be opened or closed.

1 sheet of drawings