WO1996013842A1

WO1996013842A1 - Anordnung zur gegenseitigen verriegelung von leistungsschaltern

Info

Publication number: WO1996013842A1
Application number: PCT/DE1995/001520
Authority: WO
Inventors: Ludvik Godesa
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1995-10-30
Publication date: 1996-05-09
Also published as: DE59502437D1; DE4439751A1; JPH10507866A; US5847340A; DE4439751C2; EP0789925A1; EP0789925B1

Abstract

Eine Anordnung zur gegenseitigen Verriegelung der Betätigung von wenigstens zwei Leistungsschaltern (A, B, C) weist für jeden der Leistungsschalter (A, B, C) einen Stellungsmelder (7) und ein Auswertungsgerät (10) auf. Eine den Stellungsmelder (7) und das Auswertungsgerät (10) aufnehmende Tragplatte (6) ist einer Seitenwand des Leistungsschalters (A, B, C) zugeordnet. Eine Wellenkupplung (30) und eine Mitnehmerkupplung (31) stellen beim Anbau der Tragplatte (6) an den Leistungsschalter (A, B, C) oder einen Einschubrahmen (26) die Verbindung mit einer Schaltwelle bzw. einer Steuerwelle einer die Betätigung des Leistungsschalters (A, B, C) freigebenden oder sperrenden Einrichtung (32) her.

Description

Beschreibung

Anordnung zur gegenseitigen Verriegelung von Leistungs- schaltern

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur gegenseitigen Verriegelung der Betätigung von wenigstens zwei Leistungs- schaltern, wobei jeder Leistungsschalter eine Seitenwand und eine an der Seitenwand zugängliche Schaltwelle sowie eine gleichfalls an der Seitenwand zugängliche Steuerwelle einer die Betätigung des Leistungsschalters freigebenden oder sperrenden Einrichtung aufweist, mit einem Stellungsmelder zur Abgabe eines der Schaltstellung entsprechenden mechanischen Signals mittels eines Übertragungsorgans (Seilzug) sowie mit einem durch die mechanischen Signale steuerbaren Auswertungsgerät zur Betätigung wenigstens der Steuerwelle eines der Leistungsschalter.

Eine Anordnung dieser Art ist durch die DE 44 09 172 AI bekannt geworden. Die mechanischen Signale werden dabei durch biegsame Übertragungsorgane in der Art von Bowdenzügen übertragen. Für gleichartige Zwecke ist es auch bekannt, ein Gestänge vorzusehen (DE-A-38 41 315) . Während Gestänge jedoch eine feste räumliche Zuordnung der Leistungsschalter erfordern, gestatten es biegsame Übertragungsorgane, nach

Belieben übereinander oder seitlich voneinander aufgestellte Leistungsschalter miteinander zu verknüpfen.

Bei der Sicherheitsvorrichtung nach der DE 44 09 172 AI bildet jeweils ein Adapterblock eines Leistungsschalters einen Stellungsmelder und eine Einrichtung zur Zuführung eines Sperrsignals zur Betätigung der Steuerwelle desselben Leistungsschalters. Dies setzt eine räumlich relativ eng benachbarte Lage der Schaltwelle und der Steuerwelle voraus, wenn nicht der Adapterblock eine große und sperrige Bauform annehmen soll. Das Auswertungsgerät wird eingesetzt, um bei einem System von drei Leistungsschaltern nur bestimmte Kombinationen von Schaltzuständen zu bewirken. Dabei wird das Auswertungsger t stets durch ein mechanisches Signal des Stellungsmelders sowohl des Leistungsschalters beaufschlagt, an dem das Auswertungsgerat angebracht ist als auch durch ein weiteres Signal, das von dem Stellungsmelder eines der anderen Leistungsschalter bereitgestellt wird. Das Ausgangs- signal des Auswertungsgerätes wird dem verbleibenden Leistungsschalter als Sperrsignal zugeführt. Beim Aufbau der Sicherheitsvorrichtung ist somit stets zu prüfen, ob die gewünschte Kombination zulässiger Schaltzustände der Leistungsschalter es erfordert, ein Auswertungsgerat zu verwenden oder ob die zu erzielende Abhängigkeit durch die Adapterblöcke allein zu bewirken ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheits- vorrichtung unabhängig von dem Abstand zwischen der Schalt- welle und der Steuerwelle verwendbar zu machen und dem Benutzer die Verwirklichung beliebiger zulässiger Kombinationen von Schaltzustanden der Leistungsschalter unter Verwendung einer grundsätzlich gleichen Geräteausrüstung zu ermöglichen.

Durch die Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jedem Leistungsschalter ein Auswertungsgerat zugeordnet ist und das Auswertungsgerat zusammen mit dem Stellungmelder des betreffenden Leistungsschalters auf einer gemeinsamen, parallel zu der Seitenwand angeordneten Tragplatte angeordnet ist, und daß jedes Auswertungsgerat wenigstens einen Eingangsschieber und einen mit der Steuerwelle des zugeordneten Leistungsschalters kuppelbaren AusgangsSchieber aufweis .

Dadurch, daß jeder Leistungsschalter einen Stellungsmelder und ein Auswertungsgerat erhält, wird eine einheitliche und somit im Prinzip von der jeweils beabsichtigten Sicher- heitsfunktion unabhängige Geräteausrüstung geschaffen. Dar¬ über hinaus ist diese Geräteausrüstung auch unabhängig von der jeweils vorliegenden Montageart der Leistungsschalter verwendbar, da es die Tragplatte erlaubt, eine funktioneile Verbindung mit Leistungsschaltern sowohl bei festem oder verfahrbarem Einbau (Einschubschalter) herzustellen. Wesent¬ lich für die neue Anordnung ist die Ausbildung des Stellungs¬ melders als reiner Stellungsmelder, der somit nur mit der Schaltwelle, nicht dagegen mit der Steuerwelle zusammenwirkt. Damit hat der Abstand zwischen der Schaltwelle und der Steu¬ erwelle keinen Einfluß auf die Bauform des Stellungsmelders. Die Aufgabe des Zusammenwirkens mit der Steuerwelle hat allein das Auswertungsgerat. Lediglich durch eine vom Be¬ nutzer vorzunehmende Einrichtung bzw. Einstellung des Auswer- tungsgerätes wird die Funktion einer direkten Kupplung zwi¬ schen dem wenigstens einen Eingangsschieber und dem Ausgangs- Schieber oder in einer Ausstattung mit zwei Eingangsschiebern die gewünschte Funktion als UND- bzw. ODER-Glied erreicht.

Die Anordnung nach der Erfindung unterscheidet sich durch die vorgenannten Eigenschaften grundsätzlich von einer anderen bekannten Verriegelungsvorrichtung nach der DE 31 14 186 C2, die für unterschiedlich weit voneinander entfernte und unter¬ schiedlich große Schaltgeräte geeignet ist. Dabei ist ein beliebig zu plazierendes Verriegelungsgehäuse vorgesehen, das durch biegsame Übertragungsorgane mit den Schaltgeräten zu verbinden ist. Je nach der gewünschten logischen Funktion werden unterschiedliche Verriegelungsgehäuse benutzt. Die Stellungsmelder sind gesonderte, an den Schaltgeräten anzubringende Baugruppen.

Die zur Aufnahme eines Stellungsmelders und eines Aus- wertungsgerätes vorgesehene Tragplatte kann bei einem für festen Einbau vorgesehenen Leistungsschalter mit dem Leistungsschalter fest verbunden sein und es kann durch eine Wellenkupplung eine Verbindung zwischen der Schaltwelle des Leistungsschalters und einer Betätigungswelle des Stellungs¬ melders sowie durch eine Mitnehmerkupplung eine Verbindung zwischen dem Auswertungsgerat und der Steuerwelle hergestellt sein. Durch die Wellenkupplung und die Mitnehmerkupplung wird dem Benutzer die nachträgliche Ausrüstung des Leistungs- schalters mit einem Stellungsmelder und einem Auswertungs- gerät erleichtert. Ferner können die Wellenkupplung und die Mitnehmerkupplung in der Richtung einer Fahrbewegung des Leistungsschalters lösbar ausgebildet sein, so daß die Anordnung auch für Leistungsschalter verwendbar ist, die fahrbar in einem Einschubrahmen angeordnet sind. In diesem Fall können der Stellungsmelder und das Auswertungsgerat an dem Einschubrahmen befestigt sein.

Die Benutzung einer einheitlichen Tragplatte für die ver¬ schiedenen Einbauarten eines Leistungsschalters kann dadurch ermöglicht werden, daß die der Tragplatte zugeordnete Seitenwand des Leistungsschalters Aufnahmevorrichtungen für Befestigungsmittel zur Halterung einer Adapterplatte aufweist, die als Stützorgan für die Tragplatte ausgebildet ist. Eine solche Adapterplatte ist auch verwendbar, wenn Leistungsschalter nicht in einem Schaltschrank oder einer mehrfeldrigen Schaltanlage, sondern mittels geeigneter Trag¬ winkel an einer Wand montiert sind. In diesem Fall empfiehlt es sich, daß der Tragwinkel Öffnungen besitzt, die mit wenigstens einem Teil der zur Befestigung der Adapterplatte vorgesehenen Aufnahmevorrichtungen fluchten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Anordnung zur Verriegelung von drei Leistungsschaltern. Die Figuren 2, 3 und 4 zeigen unterschiedliche Montagearten einer Tragplatte, an der jeweils ein Stellungsmelder und ein Auswertungsgerat montiert sind.

In der Figur 5 ist eine Wellenkupplung im Längsschnitt gezeigt.

Eine Mitnehmerkupplung zeigt die Figur 6.

In der Figur 1 sind strichpunktiert drei Niederspannungs-Lei¬ stungsschalter A, B und C strichpunktiert angedeutet. Die schaltungstechnische Zuordnung der Leistungsschalter A, B und C ist aus dem im linken oberen Teil der Figur 1 gezeigten Schaltplan ersichtlich. Danach dient der Leistungsschalter A als Einspeiseschalter für einen Transformator und der Leistungsschalter C als Einspeiseschalter für einen Generator. Der Leistungsschalter B bildet eine Längskupplung der Abschnitte einer Sammelschiene, an welche die Leiεtungs- schalter A und C angeschlossen sind. Die Aufgabe der im folgenden zu beschreibenden Anordnung zur Verriegelung besteht darin, eine Einschaltung des Leistungsschalters C zu verhindern, wenn die Leistungsschalter A und B eingeschaltet sind. Umgekehrt sollen die Leistungsschalter A und B gesperrt sein, wenn der Leistungsschalter C eingeschaltet ist.

Jeder der Leistungsschalter A, B und C besitzt eine Ein¬ schalttaste 1, die zur Betätigung einer Einschalthalbwelle 2 mittels eines daran sitzenden Fortsatzes 3 dient. An der Einschalthalbwelle 2 ist eine Einschaltklinke 4 abgestützt. In bekannter Weise bewirkt eine Drehung der Einschalthalb¬ welle 2 im Uhrzeigersinn eine Freigabe der Einschaltklinke 4 und damit das Schließen der Schaltkontakte des betreffenden Leistungsschalters.

Die Betätigung der Einschalthalbwelle mittels der Einschalt¬ taste ist nur dann möglich, wenn sich ein Sperrschieber 5 zwischen der Einschalttaste 1 und dem Fortsatz 3 der Ein¬ schalthalbwelle 2 befindet, wie dies in der Figur 1 bei den Leistungsschaltern A und B gezeigt ist. Ist der Sperrschieber 5 dagegen zurückgezogen wie bei dem Leistungsschalter C, so bleibt eine Betätigung der Einschalttaste 1 wirkungslos. Somit kann der betreffende Leistungsschalter nicht einge¬ schaltet werden. Diese Einrichtung, die auch als Einschalt¬ sperre bezeichnet werden kann, ist näher in der DE-Patentan- meldung P 43 33 828.3 beschrieben.

Jedem der Leistungsschalter A, B und C ist eine Tragplatte 6 zugeordnet, auf der sich jeweils ein Stellungsmelder 7 und ein Auswertungsgerat 10 befinden. Der Stellungsmelder 7 hat die Aufgabe, ein von der Schaltstellung des betreffenden Leistungsschalters abhängiges mechanisches Signal abzugeben. Hierzu weist der Stellungsmelder 7 eine Betätigungswelle 11 auf, die in einer noch zu beschreibenden Weise mit einer Schaltwelle des Leistungsschalters gekuppelt ist. Auf der Betätigungswelle 11 sitzt ein zweiarmiger Hebel 12, der gelenkig mit einem oder zwei verschiebbar geführten Schiebern 13 verbunden ist. Unter Zwischenschaltung eines Feder¬ speichers 14 wird beim Einschalten des zugehörigen Leistungs- schalters A, B oder C ein Seilzug betätigt, der mit einem der Auswertungsgeräte 10 verbunden ist. Der Stellungsmelder 7 für den Leistungsschalter C besitzt zwei Schieber 13 und zwei

Federspeicher 14 zur Abgabe von zwei Signalen. Bevor auf die Verbindung der Stellungsmelder 7 und der Auswertungsgeräte 10 untereinander eingegangen wird, sei zunächst kurz die Wirkungsweise der Auswertungsgeräte erläutert. Jedes der Auswertungsgeräte 10 besitzt einen bzw. zwei Eingangsschieber 15, die durch eine Rückstellfeder 16 in ihrer Ruhelage gehalten werden. Den Leistungsschaltern A und B sind Auswertungsgeräte mit je einem Eingangsschieber zugeordnet, während der Leistungsschalter C ein Auswertungsgerat 10 mit zwei Eingangsschiebern 15 besitzt. Ferner weist jedes der

Auswertungsgeräte 10 einen Ausgangsschieber 17 auf, der durch ein in die Eingangsschieber 15 eingesetztes Kupplungsorgan 20 mit dem Eingangsschieber 15 kuppelbar ist. Je nachdem, ob das betreffende Auswertungsgerat 10 als einkanaliges oder als zweikanaliges UND-Glied oder als ODER-Glied arbeiten soll, werden Kupplungsorgane 20 eingesetzt bzw. fortgelassen. In dem Beispiel gemäß der Figur 1 sind alle Auswertungsgeräte 10 mit KupplungsOrganen 20 ausgestattet. Die erwähnten Sperr¬ schieber 5 sind direkt mit dem Ausgangsschieber 17 verbunden.

Um die eingangs erwähnte gewünschte Abhängigkeit zwischen den Leistungsschaltern A, B und C zu bewirken sind insgesamt vier Seilzüge als biegsame Übertragungsorgane vorgesehen. Insbesondere verbindet ein Seilzug 21 den Stellungsmelder 7 des Leistungsschalters A mit dem ersten Eingangsschieber 15 des Auswertungsgerätes 10 des Leistungsschalters C. Ein weiterer Seilzug 22 verbindet den Stellungsmelder 7 des Leistungsschalters B mit dem weiteren Eingangsschieber 15 des Stellungsmelders 10 des Leistungsschalters C. Der Stellungs- melder 7 des Leistungsschalters C besitzt zwei Ausgänge, von denen der eine durch einen Seilzug 23 mit dem Auswertungs- gerät 10 des Leistungsschalters A und der andere durch einen Seilzug 24 mit dem Auswertungsgerat 10 des Leistungsschalters B verbunden ist.

In der Figur l ist der Zustand gezeigt, daß die Leistungs¬ schalter A und B eingeschaltet sind und der Leistungsschalter C gegen Einschaltung gesperrt ist. Dieser Zustand beruht darauf, daß infolge der Schaltstellung EIN der Leistungs¬ schalter A und B durch die zugeordneten Stellungsmelder 7 die Seilzüge 21 und 22 betätigt sind, und hierdurch die Ein¬ gangsschieber 15 des Auswertungsgerätes 10 des Leistungs- schalters C unter Mitnahme des Ausgangsschiebers 17 nach rechts verschoben sind. Deshalb ist der Sperrschieber 5 gleichfalls nach rechts verschoben, wodurch in der schon erwähnten Weise die Einschalttaste 1 beim Drücken ein Leerhub ausführt und die Einschalthalbwelle 2 nicht betätigt wird. Die Tragplatte 6 ist je nach der Einbauart eines Leistungs- schalters unterschiedlich montiert. Dies ist schematisch in den Figuren 2, 3 und 4 gezeigt. Hierbei ist in der Figur 2 einer der Leistungsschalter A, B oder C, in einem Einschub¬ rahmen 26 fahrbar angeordnet. Die Tragplatte 6 ist an der rechten Seitenwand 27 des Einschubrahmens 26 befestigt. Eine Wellenkupplung 30 verbindet dabei eine innere Schaltwelle des Leistungsschalters A, B, oder C mit der Betätigungswelle 11 des Stellungsmelders 7. Eine Mitnehmerkupplung 31 verbindet den AusgangsSchieber 17 des Auswertungsgerätes 10 mit einer strichpunktiert angedeuteten Einrichtung 32, welche die Funktion des zwischen die Einschalttaste l und den Fortsatz 3 eingreifenden Sperrschiebers 5 in der Figur 1 besitzt.

In dem weiteren Beispiel gemäß der Figur 3 ist der Leistungsschalter A, B oder C mittels Fußwinkel 33 fest in einer Schaltzelle einer Schaltanlage eingebaut. Als Stützorgan für die Tragplatte 6 dient eine Adapterplatte 34, die mit dem Leistungsschalter A, B oder C fest verbunden ist. In dem gezeigten Beispiel dienen als Aufnahmevorrichtungen für Befestigungsmittel Stütznasen 35 am Gehäuse des Leistungsschalters A, B oder C und z. B. Gewindelöcher oder dgl . in den erwähnten Fußwinkeln 33.

Die gleiche Adapterplatte 34 ist verwendbar, wenn der Leistungsschalter A, B oder C mittels zweier Haltewinkel 36 an einer Wand 37 befestigt wird. Dabei ist wenigstens die eine Seitenwand 40 des Tragwinkel 36 mit einer solchen Kontur versehen, daß die Adapterplatte 34 und anschließend die Tragplatte 6 montiert werden können, ohne den Leistungs- schalter A, B oder C zuvor aus den Tragwinkeln 36 zu nehmen. Öffnungen 41 in der Seitenwand 40 gestatten dabei das Handhaben von Befestigungsschrauben der Adapterplatte 34 und der Tragplatte 6. Ein Beispiel für die Ausbildung der Wellenkupplung 30 zeigt die Figur 5. In dieser ist ein Teil einer Seitenwand 42 eines Leistungsschalters A, B oder C gezeigt, an der die Adapter¬ platte 34 befestigt ist. Auf der Adapterplatte 34 befindet sich die Tragplatte 6 mit der Betätigungswelle 11 für den in der Figur 5 nicht gezeigten Stellungsmelder 7. Eine Schalt- welle 43 des Leistungsschalters ragt nicht durch die Seitenwand 42 hindurch, sondern endet innerhalb des Gehäuses und ist mit einem elektrisch isolierenden Kupplungstück 44 versehen, das in der Seitenwand 42 drehbar gelagert ist. Auf diese Weise wird der elektrische Berührungsschutz trotz der äußeren Ankopplung der Betätigungswelle 11 aufrechterhalten. Das Kupplungsstück 44 weist einen Kupplungsschlitz 45 auf, in den ein entsprechend geformtes Endstück 46 der Betätigungs- welle einführbar ist. Auf diese Weise kann sowohl durch

Verschieben als auch die Einstecken eine Verbindung zwischen der Schaltwelle 43 und der Betätigungswelle 11 hergestellt werden.

Ein Beispiel für eine Mitnehmerkupplung 31 zwischen einem

Auswertungsgerat 10 und der Einrichtung 32 zeigt die Figur 6. Durch die teilweise gezeigte Seitenwand 42 eines Leistungs¬ schalters ragt eine Steuerwelle 47 hindurch, die einen Betätigungsarm 50 besitzt. Diesem steht eine Abwinklung 51 eines Führungsschiebers 52 gegenüber, der mit dem Aus- gangsschieber 17 des Auswertungsgerätes 10 verbunden oder einstückig mit diesem hergestellt sein kann. Daher gelangt auch die Mitnehmerkupplung 31 beim Anbau der Tragplatte 6 an einen Leistungsschalter in Eingriff. Für die Anordnung der Tragplatte ist es wesentlich, daß bei allen Einbauarten eines Leistungsschalters der gleiche Abstand von der Seitenwand des Leistungsschalters erzielt wird. Beispielsweise kann dabei der Abstand zwischen dem Leistungsschalter und der für den Anbau der Tragplatte vorgesehenen Seitenwand des Einschub- rahmens als Bezugsmaß gewählt werden. Die Adapterplatte wird daher so ausgebildet, daß sich die gleiche Lage der Trag¬ platte bzgl. der Seitenwand des Leistungsschalters ergibt.

Claims

Patentansprüche

1. Anordnung zur gegenseitigen Verriegelung der Betätigung von wenigstens zwei Leistungsschaltern (A, B, C) , wobei jeder Leistungsschalter (A, B, C) eine Seitenwand (42) und eine an der Seitenwand (42) zugängliche Schaltwelle (43) sowie eine gleichfalls an der Seitenwand (42) zugängliche Steuerwelle (47) einer die Betätigung des Leistungsschalters (A, B, C) freigebenden oder sperrenden Einrichtung (32) aufweist, mit einem Stellungsmelder (7) zur Abgabe eines der Schaltstellung entsprechenden mechanischen Signals mittels eines Übertragungsorgans (Seilzug 21, 22, 23, 24) sowie mit einem durch die mechanischen Signale steuerbaren Auswertungsgerat (10) zur Betätigung wenigstens der Steuerwelle (47) eines der Leistungsschalter (A, B, C) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jedem Leistungsschalter A, B, C) ein Auswertungsgerat (10) zugeordnet ist und das Auswertungsgerat (10) zusammen mit dem Stellungsmelder (7) des betreffenden Leistungsschal- ters (A, B, C) auf einer gemeinsamen, parallel zu der

Seitenwand (42) angeordneten Tragplatte (6) angeordnet ist, und daß jedes Auswertungsgerat (10) wenigstens einen Eingangsschieber (15) und einen mit der Steuerwelle (47) des zugeordneten Leistungsschalters (A, B, C) kuppelbaren Ausgangsschieber (17) aufweist.

2. Anordnung nach Anspruch l , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Tragplatte (6) bei einem für festen Einbau vorgesehe- nen Leistungsschalter (A, B, C) mit dem Leistungsschalter (A, B, C) fest verbunden ist und durch eine Wellenkupplung (30) eine Verbindung zwischen der Schaltwelle (43) des Lei¬ stungsschalters (A, B, C) und einer Betätigungswelle (11) des Stellungsmelders (7) sowie durch eine Mitnehmerkupplung (31) eine Verbindung zwischen dem Auswertungsgerat (10) und der Steuerwelle (47) hergestellt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei einem fahrbar in einem Einschubrahmen (26) angeordne¬ ten Leistungsschalter (A, B, C) die Tragplatte (6) an dem Einschubrahmen (26) befestigt ist und daß die Wellenkupplung (30) und die Mitnehmerkupplung (31) in der Richtung der Fahrbewegung des Leistungsschalters (A, B, C) lösbar ausge¬ bildet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die der Tragplatte (6) zugeordnete Seitenwand (42) des Leistungsschalters (A, B, C) Aufnahmevorrichtungen (33, 35) für Befestigungsmittel zur Halterung einer Adapterplatte (34) aufweist, die als Stützorgan für die Tragplatte (6) ausgebil¬ det ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein zur Befestigung eines Leistungsschalters (A, B, C) an einer Wand (37) dienender Tragwinkel (36) wenigstens mit einem Teil der zur Befestigung der Adapterplatte (34) vorge¬ sehenen Aufnahmevorrichtungen fluchtende Öffnungen (41) besitzt.