WO2000060623A1

WO2000060623A1 - Schaltungsanordnung mit sicherheitsfunktion

Info

Publication number: WO2000060623A1
Application number: PCT/EP2000/002735
Authority: WO
Inventors: Jürgen BEHRENS
Original assignee: Moeller Gmbh
Priority date: 1999-04-03
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2000-10-12
Also published as: DE19915234A1; US6614635B2; US20020011888A1; AU3815300A; EP1166305A1; JP2002541755A; CN1346502A; DE50000972D1; ATE230156T1; CN1179390C; EP1166305B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit Sicherheitsfunktion, die mindestens zwei Leistungsschütze enthält, die in Freigabestromkreisen (4) angeordnete Haupt-Schliesserkontakte aufweisen, wobei jeweils ein Haupt-Schliesserkontakt (H11; H12; H13) eines Leistungsschützen mit einem Haupt-Schliesserkontakt (H21; H22; H23) eines anderen Leistungsschützen im jeweiligen Freigabestromkreis (4) in Reihe gelegt ist. Jeweils ein Schliesserkontakt (S1; S2) ist im Spulenstromkreis (1; 1') jeder Spule (K1; K2) jedes Leistungsschützen vorgesehen, wobei die Schliesserkontakte gemeinsam betätigbar sind. Die Haupt-Schliesskontakte jedes Leistungsschützen sind jeweils räumlich zwischen zwei Hilfsschaltblocks angeordnet, die jeweils einen Schliesserkontakt (T1; T3 bzw. T2; T4) und einen Öffnerkontakt (V1; V3 bzw. V2; V4) aufweisen, welche als zwangsgeführte Kontakte ausgebildet sind. Die Schliesserkontakte aller Hilfsschaltblocks sind in Reihe geschaltet in einem ersten Meldekreis (2) angeordnet, und die Öffnerkontakte aller Hilfsschaltblocks sind in Reihe geschaltet in einem zweiten Meldekreis (3) angeordnet. Die Haupt-Schliesserkontakte und die Kontakte der zugeordneten Hilfsschaltblocks sind auf einer gemeinsamen Kontaktbrücke (8) festgelegt.

Description

B e s c h r e i b u n g

Schaltungsanordnung mit Sicherheitsfunktion

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit Sicherheitsfunktion, die mindestens zwei Leistungsschütze enthält, die in Freigabestromkreisen angeordnete Haupt-Schließerkontakte aufweisen, wobei jeweils ein Haupt-Schließerkontakt eines Leistungsschütz mit einem Haupt-Schließerkontakt eines anderen Leistungsschütz im jeweiligen Freigabestromkreis in Reihe gelegt ist.

Stand der Technik

Bei Schaltungsanordnungen mit Sicherheitsfunktionen liegt das Ziel darin, einerseits Einzelfehler durch Ausführung der Sicherheitsfunktion zu erkennen, andererseits aber auch, den unerwarteten Anlauf zu verhindern. Auch sollte der Schutz vor unbefugtem, unbeabsichtigtem oder irrtümlichen Schließen Gefahr bringender Stromkreise gewährleistet sein. Eine Schaltung der eingangs genannten Gattung, die aber zwangsgeführte Relais enthält, ist aus der DE 39 37 122 C2 bekannt. Dort wird eine sogenannte Fail-Safe-Schaltung durch ein fehlersicheres UND-Glied realisiert, das nur zu den Spulen der zwangsgeführten Relais durchschaltet, wenn der geforderte sichere Zustand vorliegt, d.h. keine der Komponenten einen Defekt aufweist. Bei Leistungsschützen ist eine Zwangsführung von Haupt- und Hilfskontakten bauartbedingt nicht möglich. Darstellunα der Erfindung

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung mit Sicherheitsfunktion zur Verfügung zu stellen, die die obengenannten Kriterien erfüllt und sich insbesondere für Leistungsschütze eignet.

Ausgehend von einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches gelöst.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß jeweils ein Schließerkontakt im Spulenstromkreis jeder Spule jedes Leistungsschützes vorgesehen ist, wobei die Schließerkontakte gemeinsam betätigbar sind, und daß die Haupt-Schließerkontakte jedes Leistungsschütz zwischen zwei Hilfsschalterblocks angeordnet ist, die jeweils einen Schließerkontakt und einen Öffnerkontakt aufweisen, welche als zwangsgeführte Kontakte ausgebildet sind, wobei die Schließerkontakte aller Hilfsschalterblocks in Reihe geschaltet in einem ersten Meldekreis angeordnet sind und die Öffnerkontakte aller Hilfsschalterblocks in Reihe geschaltet in einem zweiten Meldekreis angeordnet sind, und wobei die Kon- takte von Leistungsschützen und zugeordneten Hilfsschalterblocks auf einer gemeinsamen Kontaktbrücke festgelegt sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen

Figur 1 : schematisiert eine Schaltungsanordnung nach einer Ausführungs- form der Erfindung;

Figur 2: die Verschaltung der selbstüberwachenden Leistungsschütze in redundanter Auslegung; Figur 3: ein Schemabild eines zwischen Hilfsschalterblocks angeordneten

Leistungsschützes für die Schaltungsanordnung nach der Erfindung, das einen ersten Störfall darstellt, bei dem Hauptkontakte des Leistungsschütze verschweißt sind; Figur 4: ein Schemabild eines zwischen Hilfsschalterblocks angeordneten

Leistungsschützes für die Schaltungsanordnung nach der Erfindung, das einen zweiten Störfall darstellt, bei dem ein Kontakt eines Hilfsschalterblocks verschweißt ist.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Die Schaltungsanordnung nach Figur 1 enthält zwei Leistungsschütze, deren Spulen mit K1 und K2 bezeichnet sind. Jede der Spulen K1 , K2 ist in einem Stromkreis 1 bzw. 1' angeordnet, der durch einen Schließerkontakt S1 bzw. S2 über die Abfrageschaltung 7 geschlossen werden kann. Es wirken die Schließerkontakte S1 und S2 also nicht direkt auf die Leistungsschütze, sondern auf die Abfrageschaltung 7 als sicherheitsgerichtete Abschaltung für Kanäle 1 und 2 (Figur 2). In Figur 1 ist dies durch die Schraffuren für die Abfra- geschaltung 7 in den Leitungen 1 und V veranschaulicht. Die Schließerkontakte S1 und S2 können durch einen Handtaster 5 betätigt werden. Die Leistungsschütze liegen mit ihren Haupt-Schließerkontakten H11 , H12, H13 und H21 , H22, H23 in den Freigabestromkreisen (hier gesammelt mit 4 bezeichnet) zwischen Hilfsschalterblocks, wobei jeder Hilfsschalterblock ein Kontakt- paar T1 , V1 ; T3, V3; T2, V2; T4, V4 aus Schließerkontakt T1 , T3, T2, T4 und Öffnerkontakt V1 , V3, V2, V4 enthält. Die Kontakte jedes Hilfsschalterblocks sind in sich zwangsgeführt, d.h. Öffnerkontakt und Schließerkontakt können im normalen Betrieb nie beide offen oder beide geschlossen sein. Die Schließerkontakte T1 , T3 bzw. T2, T4 sind in Reihe geschaltet in einem ersten Melde- kreis 2 angeordnet. Dieser Meldekreis 2 gibt Information über die Aktivstellung. Die Öffnerkontakte V1 , V3 bzw. V2, V4, wiederum in Reihe geschaltet, sind in einem zweiten Meldekreis 3 angeordnet. Dieser Meldekreis 3 gibt In- formation über die Passivstellung. Die Information aus den Meldekreisen 2 und 3 wird von einer Abfrageschaltung 7 überwacht und ausgewertet. Da die Schaltungsanordnung mit Sicherheitsfunktion gemäß der vorliegenden Erfindung nicht die Forderung nach Trennereigenschaften erfüllt, ist in den Freiga- bestromkreisen 4 ein Hauptschalter 6 vorgesehen.

Figur 1 zeigt die Schaltungsanordnung im entregten Zustand, in der die Spulen K1 , K2 stromlos sind, ein Strom im Meldekreis 3 fließt und der Meldekreis 2 unterbrochen ist. Wird nun der Taster 5 betätigt, werden die Schließerkontakte S1 und S2 geschlossen. Die Spulen K1 und K2 werden angeregt, die Schütze ziehen an. Dabei schließen sich die Schließerkontakte T1 , T3 bzw. T2, T4, während die Öffnerkontakte V1 , V3 bzw. V2, V4 öffnen. Die Haupt- Schließerkontakte H11 , H12, H13, H21 , H22, H23 des Freigabestromkreises 4 werden geschlossen. Wird der Taster 5 nicht betätigt, stellen sich im Normalfall die Verhältnisse des entregten Zustandes wieder ein.

Figur 2 zeigt, wie zwei Leistungsschütze redundant und selbstüberwachend verschaltet sind. Die Komponenten der Freigabekreise sind mit K1 M, K2M bezeichnet, die von Hilfsschützen mit HK1 , HK2, HK3, HK4. Ein Zeitbaustein K1T, der zur Anlaufüberbrückung für die Leistungsschütze dient, hat ebenfalls zwangsgeführte Kontakte. Durch die redundante Auslegung ist die Funktionssicherheit der Schaltung gewährleistet, selbst wenn eines der selbstüberwachenden Leistungsschütze vollständig versagt.

Die Figuren 3 und 4 zeigen in schematischer Weise Störfälle. Es ist jeweils ein zwischen zwei Hilfsschaltblocks B1 und B2 angeordnete Haupt-Schließerkontakte eines Leistungsschütz dargestellt.

Figur 3 zeigt den Störfall, daß einer der Haupt-Schließerkontakte H11 verschweißt. Durch die sich schräg stellende Kontaktbrücke 8 kann sich der Öff- nerkontakt V3 wieder schließen und würde grundsätzlich eine Freigabe signalisieren. Der im selben Meldekreis 3 angeordnete Öffnerkontakt V1 jedoch, der räumlich nahe am Haupt-Schließerkontakt H11 liegt, bleibt offen, so daß im Meldekreis 3 kein Strom fließt, was von der Abfrageschaltung 7 (Figur 1) erkannt wird. Entsprechend öffnet der Schließerkontakt T3, da aber der Schließerkontakt T1 geschlossen bleibt, wird der Fehler auch im Meldekreis 2 er- kannt. Bei einem Verschweißen der Haupt-Schließerkontakte H12 und H13 verhalten sich die Öffner- und Schließkontakte der Hilfsschütze entsprechend.

Figur 4 veranschaulicht die Situation, wenn einer der Kontakte eines Hilfsschalterblocks verschweißt, hier als Beispiel der Öffnerkontakt V1. Durch die starke Anzugskraft verbiegt sich der Kontakt V1 , ohne allerdings zu öffnen, und sämtliche weiteren Kontakte bis auf T1 gehen in ihre Aktivstellung. Die Kontrolle der Aktivstellung über die Meldeleitung 2 meldet jedoch wegen des geöffneten Schließerkontaktes T11 den Fehler, und nach einer kurzen Anlauf- überbrückung über den Zeitbaustein K1T (Figur 2) geht das Leistungsschütz in die Aus-Position.

Die Schaltungsanordnung der Erfindung erfüllt die Forderung, nach der ein Einzelfehler durch Ausführung der Sicherheitsfunktion erkannt werden muß. Weiterhin erfüllt sie die Forderungen für Ausschalteinrichtungen zum Verhin- dem von unerwartetem Anlauf. Bei geeigneter Auslegung der Abfrageschaltung werden auch die Forderungen nach Schutz vor unbefugtem, unbeabsichtigtem und/oder irrtümlichem Schließen erfüllt. Trennereigenschaften hat die Schaltungsanordnung allerdings nicht, daher ist nach wie vor der Hauptschalter in den Freigabestromkreisen erforderlich.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in dem Anspruch offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Claims

A n s p r u c h

Schaltungsanordnung mit Sicherheitsfunktion, die mindestens zwei Leistungs- schütze enthält, die in Freigabestromkreisen (4) angeordnete Haupt-Schließerkontakte aufweisen, wobei jeweils ein Haupt-Schließerkontakt (H11 ; H12; H13) eines Leistungsschütz mit einem Haupt-Schließerkontakt (H21 ; H22; H23) eines anderen Leistungsschütz im jeweiligen Freigabestromkreis (4) in Reihe gelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Schließerkontakt (S1 ; S2) im Spulenstromkreis (1 ; 1 ') jeder Spule (K1 ; K2) jedes Leistungsschütz vorgesehen ist, wobei die Schließerkontakte (S1 , S2) gemeinsam betätigbar sind, daß die Haupt-Schließkontakte (H11 , H12, H13 bzw. H21 , H22, H23) jedes Leistungsschütz jeweils räumlich zwischen zwei Hilfsschaltblocks (B1 ; B2) angeordnet sind, die jeweils einen Schließerkontakt (T1 ; T3 bzw. T2; T4) und einen Öffner- kontakt (V1 ; V3 bzw. V2; V4) aufweisen, welche als zwangsgeführte Kontakte ausgebildet sind, wobei die Schließerkontakte (T1 , T2, T3, T4) aller Hilfsschaltblocks (B1 , B2) in Reihe geschaltet in einem ersten Meldekreis (2) angeordnet sind und die Öffnerkontakte (V1 , V2, V3, V4) aller Hilfsschaltblocks (B1 , B2) in Reihe geschaltet in einem zweiten Meldekreis (3) angeordnet sind und wobei die Haupt-Schließerkontakte (H11 , H12, H13 bzw. H21 , H22, H23) und die Kontakte (T1 , V1 , T3, V3 bzw. T2, V2, T4, V4) der zugeordneten Hilfsschaltblocks (B1 , B2) auf einer gemeinsamen Kontaktbrücke (8) festgelegt sind.