Beschreibung
Vorrichtung zur Steuerung eines motorisch angetriebenen Schalterantriebs für ein Schaltgerät
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung eines motorisch angetriebenen Schalterantriebs für ein Schaltgerät einer Schaltanlage, insbesondere einen Dreistellungs-Trenn- Schalter einer Hoch- oder Mittelspannungsschaltanlage.
Eine solche Vorrichtung ist z. B. zur elektrischen Steuerung eines motorgetriebenen Schalterantriebs, z. B. eines Sprung-, Sprungspeicher- oder Schleichantriebs, für einen Drei- Stellungs-Trennschalter einer Schaltanlage bekannt. Die Vorrichtung zur Steuerung dient dabei sowohl der Änderung und somit des Steuerns oder Schaltens des Schaltgerätes von einem Ist-Zustand in einen gewünschten Soll-Zustand als auch einem Verriegeln und Melden. Dabei umfasst die Vorrichtung zur elektrischen Steuerung üblicherweise eine Steuereinheit mit elektronischen, elektromechanischen und/oder elektromagnetischen Bauteilen wie z. B. Hilfsschütze, Zeitrelais, Brückengleichrichter und Endschalter, welche beispielsweise auf einer Hutschiene oder einem Einschubmodul montiert sind. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung eine elektrische Mel¬ deeinheit, z. B. einen Hilfsschalter, über den Störungen, Be- triebszustände, Schaltgerätestellungen, gemeldet werden.
Zum Anschluss der elektromechanischen Bauteile und des Hilfs- Schalters sind im Allgemeinen Einzeladern vorgesehen, die gegebenenfalls über Flachstecker und Aderendhülsen an das jeweilige Bauteil bzw. den Hilfsschalter angeschlossen sind. Derartige Einzelanschlüsse für die Bauteile und den Hilfs- schalter führen bei einem Schalterantrieb zu einer Vielzahl von unterschiedlichen Anschlüssen und Verdrahtungen.
Hierdurch kann die Funktionsprüfung der Vorrichtung zur Steuerung erst im Rahmen einer Endprüfung, d. h. im zusammen-
gebauten Zustand der Vorrichtung, erfolgen, da sowohl der Schalterantrieb und die Steuerung als auch innerhalb der Steuerung die Steuereinheit und die Meldeeinheit elektrisch und gegebenenfalls räumlich voneinander getrennt sind und erst durch Endverdrahtung elektrische Verbindungen hergestellt werden, welche die Funktionsprüfung ermöglichen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Steuerung eines Schalterantriebs für ein Schaltgerät einer Schaltanlage anzugeben, welche einfach aufgebaut und bei welcher der Verdrahtungsaufwand deutlich reduziert ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 an¬ gegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung eines Schalterantriebs eines Schaltgerätes einer Schaltanlage, ins¬ besondere für einen Dreistellungs-Trennschalter einer Hochoder Mittelspannungsschaltanlage, ist eine Steuer- und/oder Meldeeinheit mit mindestens einem universellen Adapterelement als eine integrierte Baueinheit ausgebildet.
Der Grundgedanke der Erfindung basiert auf der Überlegung, dass zur Reduzierung der Verdrahtung sowohl die Steuereinheit als auch die Meldeeinheit zu einer kompakten und universell verwendbaren sowie einfach montierbaren Baueinheit integriert werden. Hierzu sind die Meldeeinheit, die Steuereinheit und/oder die Adapterelemente zu einer Baueinheit zusammen- gefasst. Dabei dienen die Adapterelemente sowohl interner elektrischer Verbindungen und dem Halten von Melde- und/oder Steuereinheit als auch externer elektrischer Anschlussver- bindungen. So müssen lediglich noch die externen elektrischen Anschlussverbindungen verdrahtet werden. Durch die Zusammenfassung der Steuer- und/oder Meldeeinheit mit den Adapterelementen zu einer Baueinheit kann diese separat vor einem An-
schließen externer Verbindungen auf Funktionsfähigkeit, insbesondere auf Steuer- und/oder Meldefunktionen, geprüft werden. Dabei kann die integrierte Baueinheit in einer möglichen Ausführungsform nur die Meldeeinheit und Adapterelemente zum standardisierten Anschluss von vorgefertigten Kabelbäumen umfassen. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die integrierte Baueinheit zusätzlich zur Meldeeinheit und Adapter¬ elemente die Steuereinheit. Je nach Art und Aufbau des Schal¬ terantriebs kann die Vorrichtung zur Steuerung beispielsweise bei einem Handantrieb lediglich eine integrierte Meldeeinheit mit an dieser befestigten Adapterelementen umfassen. Bei einem motorisch betriebenen Schalterantrieb umfasst die Vorrichtung die integrierte Steuer- und Meldeeinheit mit Adap¬ terelementen. Dabei ist die Steuereinheit für alle Antriebs- Varianten, Sprung-, Sprungspeicher- oder Schleichantrieb gleich .
In einer möglichen Ausführungsform umfasst die integrierte Steuer- und/oder Meldeeinheit als Meldeeinheit oder Stellungsmelder eine Schaltereinheit, an der mindestens zwei Adapterelemente zur galvanischen Trennung angeordnet sind. Somit ist die Schaltereinheit in die Baueinheit für die Steuereinheit integriert. Eines der Adapterelemente ist bevorzugt zur Aufnahme der Steuereinheit ausgebildet. Das andere Adapterelement dient der Aufnahme mindestens eines Anschlusselements und ist je nach Art und Aufbau des An¬ schlusselements entsprechend ausgebildet. Das jeweilige Adapterelement trennt bevorzugt die Schaltereinheit und die Steuereinheit und/oder die Schaltereinheit und das Anschluss- element galvanisch.
In einer besonders einfachen Ausführungsform ist das Adapterelement als eine elektrisch isolierende Trägereinheit, ins¬ besondere als eine Leiterplatte, ausgebildet. Die Ausbildung des Adapterelements als Leiterplatte ermöglicht in besonders einfacher Art und Weise die Integration der Steuereinheit als elektronische Schaltung. Durch die Ausbildung der Trägereinheit als Leiterplatten können die internen Verdrahtungen der
Steuer- und/oder Meldeeinheit vorgefertigt werden. Hierzu ist die Leiterplatte bevorzugt beidseitig mit Leiterbahnen ver¬ sehen. Dabei sind die Leiterbahnen für die gleiche Stromtrag¬ fähigkeit wie die Kontakte der Schaltereinheit ausgebildet.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit als eine integrierte Schaltung und/oder elektronische und/oder elektromechanische Schaltung auf die Trägereinheit aufgebracht. Hierdurch ist eine besonders kompakte Baueinheit ermöglicht, bei der durch auf die Trägereinheit aufgebrachte Verbindungsleitungen für Verbindungen der Bauelemente der Steuereinheit herkömmliche Einzeladern und ein daraus resultierender hoher Verdrahtungsaufwand für die Steuereinheit sicher vermieden sind.
Je nach Aufbau und Funktion des Schaltgerätes kann die
Steuereinheit verschieden aufgebaut sein. Zweckmäßigerweise umfasst die Steuereinheit zwei getrennte Versorgungsan¬ schlüsse zur Versorgung von im Lastkreis angeordneten Einheiten und im Steuerkreis angeordneten Einheiten. Für die Versorgung des Lastkreises kann auf ein Schaltnetzteil ver¬ zichtet werden, wenn z. B. eine H-Brückenschaltung zur Steuerung der Motordrehrichtung derart mittels entsprechender Schalttransistoren dimensioniert ist, dass das Schaltnetzteil nicht mehr erforderlich ist. Dabei bleibt die Spannungs- varianz von Antriebsmotoren des Schalterantriebs erhalten. Die beiden Versorgungsanschlüsse und die zugehörigen Spannungsversorgungen sind in der Steuereinheit voneinander getrennt und beispielsweise getrennt extern abgesichert. Die Spannungsversorgung für den Steuerkreis und den Lastkreis erfolgt in einem Weitspannungsbereich mit Spannungen für Gleichspannungen von 24 V, 48 V, 60 V, 110 V, 220 V oder Wechselspannungen von 110 V, 230 V. Die interne Spannungs¬ versorgung der Steuereinheit beispielsweise mit 12 V Gleich¬ spannung wird aus der Steuerspannung des Schaltgerätes über ein internes Schaltnetzteil generiert.
Bei Ausfall einer der Versorgungsanschlüsse wird eine Stör¬ meldung dann ausgegeben, wenn beispielsweise je nach Art des
Antriebsmotors keine interne Rückmeldung von der Schalter¬ einheit - dem Hilfsschalter - innerhalb einer vorgegebenen Zeit erfolgt. Dabei wird für einen Schleichantrieb der An¬ triebsmotor nach ca. 8 s und für einen Sprung- oder Sprung- speicherantrieb der Antriebsmotor nach ca. 8 s die Störungs¬ meldung ausgegeben. Darüber hinaus wird mittels der Steuereinheit der Antriebsmotor des Schalterantriebs ausgeschaltet und der Antriebsmotor bleibt stehen. Ferner bleiben Verriegelungen zu übergeordneten Betriebsmitteln, z. B. der Dreistellungs-Trennschalter oder Leistungsschalter, bestehen, Bei wiederkehrender Spannung darf der Antriebsmotor nicht selbsttätig ohne Befehlseingabe wieder anlaufen.
In einer weiteren Ausführungsform verriegelt oder sperrt die Steuereinheit bei vorgebbaren Informationen das zugehörige Schaltgerät, z. B. einen Dreistellungs-Trennschalter, einen Leistungsschalter, einen Erder.
Vorzugsweise ist das Anschlusselement als ein Steckverbinder ausgebildet. Der Anschluss an die Steuer- und/oder Melde¬ einheit kann hierdurch über vorgefertigte steckbare Kabel¬ bäume erfolgen, so dass keine weiteren Verdrahtungsarbeiten erforderlich sind, da die internen Verdrahtungen der Steuer- und/oder Meldeeinheit über die vorgefertigten, als Leiter- platten ausgebildeten Trägereinheiten der Adapterelemente erfolgt .
Die Schaltereinheit ist zweckmäßigerweise als ein Hilfsschal- ter mit einer vorgegebenen Anzahl von Schalterebenen ausge- bildet. Je nach Aufbau des zugehörigen Schaltgerätes kann es sich bei dem Hilfsschalter um einen 8-Ebenen- oder 14-Ebenen- HiIfsschalter mit 6 bzw. 12 frei verfügbaren Kontaktebenen für Öffner- und Schließerfunktionen handeln. Je nach Aufbau des Hilfsschalters ist der zugehörige Steckverbinder oder Anschlussstecker bei einem 8-Ebenen-Hilfsschalter als ein
2 x 22-poliger Steckverbinder und bei einem 14-Ebenen-Hilfs- schalter beispielsweise als ein 2 x 22-poliger und ein 2 x 10-poliger Steckverbinder ausgeführt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die integrierte Ausbildung der kombi¬ nierten Steuer- und/oder Meldeeinheit mit vorgefertigten und die interne Verdrahtung realisierenden Adapterelementen eine einfache vorgefertigte und als Modul prüfbare Motorsteuerung in gleichzeitig kompakter Bauform gegeben ist. Aufwändige Einzelverdrahtungen sind sicher vermieden. Dabei ist die Steuereinheit durch die Adapterelemente von der Meldeeinheit mit dem Hilfsschalter getrennt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer als eine integrierte Baueinheit ausgebildeten Steuer- und/oder Meldeeinheit mit Adapterelementen im zusammengebauten Zustand in Seitenansicht,
Fig. 2 schematisch in Explosionsdarstellung ein
Ausführungsbeispiel für eine integrierte Baueinheit mit einer auf einen zentral angeordneten 8-Ebenen- HiIfsschalter kopfseitig aufsetzbaren Steuereinheit im Längsschnitt,
Fig. 3 schematisch die integrierte Baueinheit gemäß
Figur 2 in Draufsicht auf die kopfseitig auf den Hilfsschalter aufsetzten Steuereinheit,
Fig. 4 schematisch im Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel für eine integrierte Baueinheit mit einer auf einen zentral angeordneten 14-Ebenen-Hilfsschalter kopfseitig aufgesetzten Steuereinheit,
Fig. 5 schematisch die integrierte Baueinheit gemäß
Figur 4 in Draufsicht auf die kopfseitig auf den Hilfsschalter aufgesetzten Steuereinheit,
Fig. 6 schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine
Steuereinheit mit zugehörigen Anschlüssen, und
Fig. 7 schematisch ein Ausführungsbeispiel für einen Schaltungsaufbau der Steuereinheit mit zugehörigen
Anschlüssen .
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer als eine integrierte Baueinheit ausgebildeten Steuer- und/oder Meldeeinheit 1. Die Steuer- und/oder Meldeeinheit 1 dient der Steuerung eines Schalterantriebs für ein Schaltgerät, das hier eine Hoch- oder Mittelspannungsschaltanlage mit drei Schaltpolen, z. B. ein Dreistellungs-Trennschalter ist.
Die Steuer- und/oder Meldeeinheit 1 umfasst als zentrales Bauelement eine als Hilfsschalter ausgebildete Schalter- einheit 2. Die Schaltereinheit 2 dient dabei der Rückmeldung von Betriebsstellungen des Schaltgerätes. Dabei kann die Schaltereinheit 2 mehrere Schalterebenen umfassen und eine Vielzahl von Betriebsstellungsmeldungen generieren.
Auf die Schaltereinheit 2 ist je nach Funktion und Aufbau des über die Steuer- und/oder Meldeeinheit 1 und den Schalterantrieb schaltbaren Schaltgerätes eine entsprechende Anzahl von universellen Adapterelementen 3.1 bis 3.n aufsetzbar, insbesondere aufsteckbar. Die Adapterelemente 3.1 bis 3.n sind zweckmäßigerweise als eine elektrisch isolierende Trä¬ gereinheit ausgebildet, die bevorzugt zur Vorfertigung der internen Verdrahtung der Steuer- und/oder Meldeeinheit 1 als eine ein- oder beidseitig mit Leiterbahnen versehene Leiterplatte ausgeführt ist. Dabei sind die Adapterelemente 3.1 bis 3.n derart auf die Schaltereinheit 2 aufsetzbar, dass deren Kontakte mit Leiterbahnen der Adapterelemente 3.1 bis 3.n elektrisch kontaktieren. Beispielsweise sind die Adapterelemente 3.1 bis 3.n jeweils mit Buchsenleisten versehen, in
welche Stifte oder Stiftleisten der Schaltereinheit 2 ein¬ greifen .
Zur Steuerung bzw. Abfrage der Kontakte der Schaltereinheit 2 sind die Adapterelemente 3.1 bis 3.n entsprechend ausgebil¬ det. Beispielsweise ist eines der Adapterelemente 3.1 bis 3.n das kopfseitig auf die Schaltereinheit 2 aufgesetzte Adapter¬ element 3.1 mit einer Steuereinheit 4 versehen, die als inte¬ grierte Schaltung und/oder elektronische Schaltung mit elek- tromechanischen, elektromagnetischen und elektronischen Bauelementen auf dem Adapterelement 3.1 aufgebracht ist. Dabei sind die Bauelemente der Steuereinheit 4 über die Leiter¬ bahnen der Leiterplatte miteinander verbunden, so dass auch die Steuereinheit 4 für den Schalterantrieb und das Schalt- gerät vorgefertigt werden kann. Hierdurch kann die vorgefertigte Steuereinheit 4 vor Endmontage auf ihre Funktionsfähig¬ keit in einfacher Art und Weise geprüft werden. Auch kann die Steuereinheit 4 in einem alternativen Ausführungsbeispiel auf einer separaten Leiterplatte angeordnet sein, die dann über eine Buchse-Stecker-Verbindung auf das zugehörige Adapterele¬ ment 3.1 aufsteckbar ist.
Je nach Art und Aufbau des Schalterantriebs umfasst die Vor¬ richtung 1 bei einem Handantrieb nur den Schalterantrieb 2 (= Hilfsschalter) und Adapterelemente 3.2 bis 3.3 zum
Kabelanschluss . Bei einem Dreistellungs-Trennschalter mit Motorantrieb umfasst die Vorrichtung 1 zusätzlich die auf¬ gesetzte Steuereinheit 4. Dabei kann die Vorrichtung 1 für einen Handantrieb in einfacher Art und Weise durch Aufstecken der Steuereinheit 4 zu einer Vorrichtung für einen Motorantrieb umgerüstet werden.
Die weiteren Adapterelemente 3.2 und 3.3 dienen im Aus¬ führungsbeispiel der Aufnahme von Anschlusselementen 5, die beispielsweise als Steckverbinder oder Anschlussstecker zur Aufnahme von vorgefertigten Kabelbäumen, die einfach in die Anschlusselemente 5 steckbar sind, ausgebildet sind. Je nach Art und Aufbau sowie Funktion des Schalterantriebs und des
zugehörigen Schaltgerätes kann das jeweilige Anschlussele¬ ment 5 hinsichtlich der Anzahl der Anschlusspole variieren.
Figur 2 zeigt schematisch in Explosionsdarstellung und Längs- schnitt die integrierte Baueinheit gemäß Figur 1 mit dem auf die zentral angeordnete Schaltereinheit 2 kopfseitig aufsetz¬ baren Adapterelement 3.1 mit der Steuereinheit 4. Die Schal¬ tereinheit 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel als ein 8-Ebe- nen-Hilfsschalter ausgeführt. Die Steuereinheit 4, d.h. deren Komponenten, wie beispielsweise aktive und passive elektro¬ nische Bauelemente, die H-Brückenschaltung 9, Relais, sind auf dem zugehörigen Adapterelement 3.1 beidseitig des Adap¬ terelements 3.1 aufgebracht. Dabei werden insbesondere hohe Bauelemente, wie beispielsweise ein Kondensator 6 auf der in Richtung der Schaltereinheit 2 weisenden Seite der Leiterplatte angeordnet. Je nach Aufbau der Schaltereinheit 2 kann dabei der Kondensator 6 in eine Aussparung 7 der Schaltereinheit 2 steckbar sein. Darüber hinaus ist das Adapterele¬ ment 3.1 an der Schaltereinheit 2 in geeigneter Art und Weise lösbar befestigt, beispielsweise gesteckt, geclipst oder ge¬ schraubt .
Figur 3 zeigt schematisch die integrierte Baueinheit gemäß Figur 2 in Draufsicht auf das kopfseitig auf den Hilfsschal- ter aufgesetzte Adapterelement 3.1 mit der Steuereinheit 4.
Das Adapterelement 3.1 ist dabei als Leiterplatte ausgeführt, die im Bereich der Schaltereinheit 2 eine Ausnehmung 8 auf¬ weist, so dass die Schaltereinheit 2 kopfseitig frei zu¬ gänglich ist und zumindest teilweise in die Ausnehmung 8 hineinragt und formschlüssig an das Adapterelement 3.1 an¬ liegt. Hierdurch ist das Adapterelement 3.1 in einfacher Art und Weise an der Schaltereinheit 2 gehalten.
Auf der von der Schaltereinheit 2 abgewandten Seite der Lei- terplatte und somit des Adapterelements 3.1 ist die Steuer¬ einheit 4 beispielsweise als integrierte Schaltung aufge¬ bracht. Je nach Vorgabe ist dabei die Steuereinheit 4 seit¬ lich von der Schaltereinheit 2 auf dem Adapterelement 3.1
angeordnet. Um die Gesamtlänge der integrierten Baueinheit kompakt auszuführen, können die Bauelemente der Steuereinheit 4 in einer alternativen und nicht näher dargestellten Ausführungsform auch seitlich der Schaltereinheit 2 auf der zur Schaltereinheit 2 gerichteten Seite des Adapterele¬ ments 3.1 aufgebracht sein. Auch können insbesondere hohe Bauelemente der Steuereinheit 4 wie ein Kondensator 6 auf der in Richtung der Schaltereinheit 2 gerichteten Seite des Adapterelements 3.1 derart angeordnet sein, dass diese seit- lieh neben der Schaltereinheit 2 angeordnet sind oder in vor¬ gesehene Aussparungen 7 der Schaltereinheit 2 hineinragen.
Figur 4 zeigt schematisch im Längsschnitt ein Ausführungs¬ beispiel für eine integrierte Baueinheit mit einem zentral angeordneten 14-Ebenen-Hilfsschalter als Schaltereinheit 2, auf den kopfseitig das Adapterelement 3.1 mit der Steuerein¬ heit 4 aufgesetzt ist. Bei der Ausbildung der Schaltereinheit 2 als 14-Ebenen-Hilfsschalter sind seitlich auf das jeweilige Adapterelement 3.2 und 3.3 mehrere Anschlusselemen- te 5 unterschiedlicher Polanzahlen angeordnet. So sind beispielsweise je Anschlusselement 5 ein 2 x 22-poliger Anschlussstecker und ein 2 x 10-poliger Anschlussstecker vorgesehen .
In Figur 5 ist die integrierte Baueinheit gemäß Figur 4 in Draufsicht auf das kopfseitig auf den Hilfsschalter auf¬ gesetzte Adapterelement 3.1 mit der Steuereinheit 4 dar¬ gestellt. Dabei kann die Steuereinheit 4 je nach Art und Aufbau und Funktion der Schaltereinheit 2 verschieden oder gleich aufgebaut sein. Das Adapterelement 3.1 umschließt hierbei die Schaltereinheit 2 u-förmig, so dass diese auch seitlich anstelle eines kopfseitigen Aufsteckens nach Figur 4 auf die Schaltereinheit 2 aufschiebbar oder -setzbar ist.
Figur 6 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für die Steuereinheit 4 mit zugehörigen Anschlüssen Al bis Am. Die Anschlüsse Al und A2 sind Versorgungsanschlüsse und werden im Weiteren als Versorgungsanschlüsse Al und A2 bezeichnet.
Dabei dient der Versorgungsanschluss Al der Versorgung von in einem Steuerkreis SK angeordneten nicht näher dargestellten Einheiten und der Versorgungsanschluss A2 der Versorgung von im Lastkreis LK angeordneten Einheiten. Die Anschlüsse A3 dienen der Steuerung der Motordrehrichtung eines Antriebsmotors M für den Schalterantrieb. Die Anschlüsse A4 sind binäre Eingänge, z. B. Verriegelungsanschlüsse, insbesondere potentialfreie Relaisein-/-ausgänge zu übergeordneten Be¬ triebsmitteln, wie "Rückverriegelung Leistungsschalter ", "Eingang sonstige Verriegelungen", oder Freigaben zur Schalthandlung, wie "Trennerfreigabe", "Erderfreigabe" oder "Frei¬ gabe für Dreistellungs-Trennschalter, wenn Leistungsschalter aus ist". Die Anschlüsse A4 sind mit unterschiedlichen Spannungen von 24 V DC bis 220 V DC (z. B. 48 V DC, 60 V DC, 110 V DC, 220 V DC) oder 110 V AC, 230 V AC schaltbar. Die
Anschlüsse A5 sind potentialfreie Ausgänge, wie binäre Melde¬ ausgänge z. B. "Störungsmeldung", "Verriegelung Leistungsschalter", "Verriegelung übergeordneter Betriebsmittel", "Service- und Programmierschnittstelle", "Selbstüberwachung" (= Watchdog) . Die Anschlüsse A6 sind weitere binäre Eingänge mit Spannungen von 24 V DC bis 220 V DC und 110 V AC bis 230 V AC, beispielsweise binäre Befehlseingänge, wie "Trenner Ein", "Trenner Aus", "Erder Ein", "Erder Aus" und interne Rückmeldungen von Betriebsmitteln, wie Rückmeldungen von den Kontaktebenen des Hilfsschalters "Trenner ist ein", "Trenner und Erder sind aus", "Erder ist ein".
Die Steuerung der Steuereinheit 4 ist dabei derart ausgelegt, dass bei Ausfall einer der Versorgungsanschlüsse Al oder A2 während des Betriebs des Antriebsmotors M dieser stehen bleibt und über die Anschlüsse A5 Verriegelungen zu den über¬ geordneten Betriebsmitteln, wie Leistungsschalter, schaltbar sind und somit aufrecht erhalten werden. Läuft der Antriebs¬ motor M bei einer Befehlseingabe über einen der Anschlüsse A6 nicht an, so wird der betreffende Befehl nicht gespeichert, da er nicht ausgeführt wurde. Bei z. B. wiederkehrender Ver¬ sorgungsspannung für einen der zu versorgenden Kreise LK, SK läuft der Antriebsmotor M nicht selbsttätig ohne erneute Be-
fehlseingabe wieder an. Darüber hinaus wird, wenn vom Hilfs- schalter nach einer Befehlseingabe zum Schalten nicht innerhalb einer vorgebbaren Zeit eine Rückmeldung über einen der Anschlüsse A6 erfolgt, eine Störungs- oder Fehlermeldung aus- gegeben und der Antriebsmotor abgeschaltet. So beträgt bei¬ spielsweise für einen Dreistellungsschalter-Schleichantrieb die vorgebbare Rückmeldezeit ca. 8 s und für einen Sprung- /Sprungspeicherantrieb ebenfalls ca. 8 s.
In einer möglichen Ausführung umfasst die Steuereinheit 4 zur hardwareseitigen Steuerung, d.h. zur Ansteuerung von Betriebsmitteln, wie Leistungsschalter oder Dreistellungs- Trennschalter, mindestens vier Befehlseingänge über externe Taster, mindestens drei Rückmeldeeingänge vom internen Hilfsschalter der Schaltereinheit 2, einen Steuereingang für den Leistungsschalter (Steuerung aktiv bei Hoch-Signal, Steuereinheit 4 gibt Freigabe zum Schalten, wenn Leistungs¬ schalter aus ist) , einen Steuerausgang für den Leistungsschalter, mindestens einen Verriegelungsausgang, mindestens einen Reserveanschluss, einen Drehrichtungsumkehranschluss sowie zwei potentialfreie Relaisausgänge.
Die in Form eines Algorithmus implementierte Steuerung umfasst zumindest folgende Verriegelungsbedingungen:
- Steuerung "Dreistellungs-Trennschalter" inaktiv, wenn der Leistungsschalter eingeschaltet und die interne Spannungsversorgung ausgeschaltet ist;
- Steuerung "Dreistellungs-Trennschalter" inaktiv, wenn der "Dreistellungs-Trennschalter" auf Handbetrieb gestellt ist,
- Steuerung der Rückverriegelung des Leistungsschalters, wenn : o ein Befehl zur Änderung des Betriebszustandes des Dreistellungs-Trennschalters vorgegeben ist. o der Dreistellungs-Trennschalter in Betrieb ist und die Endstellung noch nicht erreicht ist.
o die Steuerung "Dreistellungs-Trennschalter" infolge beispielsweise externer Verriegelungsbedingungen, wie Sicherung angesprochen, Gasverlust, inaktiv ist .
Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Schaltungs¬ aufbau der Steuereinheit 4 mit zugehörigen Anschlüssen Al bis A6. Dabei umfasst die Steuereinheit 4 die H-Brückenschal- tung 9 und einen Mikroprozessor 10 sowie verschiedene Steuerungsmodule 11 bis 13 zur Ansteuerung und Abfrage von analogen Verriegelungen, binären Rückmeldungen bzw. binären Ein- und Ausgängen. Zum Ein- und Ausschalten der Versorgungsspannung für den Steuerkreis SK und den Lastkreis LK sind Schaltelemente 14 bzw. 15 vorgesehen. Ca. 1,5 s nach Abar- beitung des letzten Befehls und Rückmeldung durch den Hilfs- schalter schaltet sich die Steuereinheit 4 automatisch ab, wenn kein neuer Befehl ansteht. Zur Überwachung der Spannungsversorgung der H-Brückenschaltung 9 und der Schaltelemente 14, 15 sowie der Anschlüsse A6 für die Befehlsein- gäbe ist daher ein Überwachungsmodul 16 vorgesehen, das mit dem Mikroprozessor 10 verbunden ist. Je nach Art der Spannungsversorgung, Gleich- oder Wechselspannung, sind zwischen der H-Brückenschaltung 9 und dem jeweiligen zu versorgenden Kreis - Steuerkreis SK und Lastkreis LK - zugehörige Spannungswandler 17, 18, insbesondere AC/DC- oder DC/DC-Wandler vorgesehen.
Bezugszeichenliste
1 Steuer- und Meldeeinheit
2 Schaltereinheit 3.1 bis 3.n Adapterelemente
4 Steuereinheit
5 Anschlusselemente
6 Kondensator
7 Aussparung 8 Ausnehmung
9 Brückenschaltung
10 Mikroprozessor
11 bis 13 Steuermodule 14, 15 Schaltelemente 16 Überwachungsmodul
17, 18 Spannungswandler
Al bis Am Anschlüsse Al, A2 Versorgungsanschlüsse A3 bis A6 Anschlüsse LK Lastkreis M Antriebsmotor SK Steuerkreis