CH417738A - Control and feedback device for electrical switches - Google Patents

Control and feedback device for electrical switches

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Publication number
CH417738A
CH417738A CH362264A CH362264A CH417738A CH 417738 A CH417738 A CH 417738A CH 362264 A CH362264 A CH 362264A CH 362264 A CH362264 A CH 362264A CH 417738 A CH417738 A CH 417738A
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CH
Switzerland
Prior art keywords
switch
signaling
contact
switching
signaling switch
Prior art date
Application number
CH362264A
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German (de)
Inventor
Karl Dipl Ing Hein
Original Assignee
Siemens Ag
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Publication date
Application filed by Siemens Ag filed Critical Siemens Ag
Publication of CH417738A publication Critical patent/CH417738A/en

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/26Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using dynamo-electric motor

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)

Description

  

  Steuer- und     Rückmeldeeinrichtung    für, elektrische     Schalter       Für die Rückmeldung der Schaltstellungen von       Leistungs-    oder Trennschaltern in einer Schaltanlage  wurden u. a. bisher Meldeschalter verwendet,     idie     mit dem Hauptkontakt des     Leistungs-    oder Trenn  schalters mechanisch gekuppelt waren. Für Schal  ter mit elektrischem Antrieb war bisher jedem An  triebsmotor eine besondere Ein- und Ausschaltvor  richtung zugeordnet.

   Um eine     eindeutige    Stellungs  anzeige des Schalters zu erlangen, war es erforder  lich, alle     Meldeschalterkontakte    so     zu    justieren, dass  sie nur     idann    schalteten, wenn der     Hauptkontakt    des  Schalters nahezu     vollständig    die Ein- oder Ausschalt  stellung erreicht hatte.  



  Für Schalter mit pneumatischem Antrieb ist be  reits ein     Schaltfehlerschutzgerät    bekannt, welches  im wesentlichen aus einem Steuerkolben     mit    mecha  nisch gekuppeltem Meldeschalter für die     Schaltstel-          lungsanzeige        besteht.    Die Steuerkolben mehrerer  Schalter werden über     einzelne        Verteilerventile    von  einem gemeinsamen druckfest ausgeführten Haupt  ventil geschaltet. Jeder     Steuerkolben    hat in seinem  Zylinder drei definierte Schaltstellungen.

   Er wird aus  einer Endlage beim Freigeben des     Hauptventils    in  die Mittellage gedrückt, dort mechanisch verriegelt  und gibt dann die Zuleitungen zu     denn        Antriebszy-          linder    des zugehörigen     Schalters        frei.    Erst nach  Beendigung der Schaltbewegung erfolgt über eine  vom     Antriebszylinder    des Schalters ausgehende  Steuerleitung die     Entriegelung    und der Steuerkolben  wird vom Steuerdruck     in,

          die    andere Endlage     ge-          presst.    Kontakte an     einem    mechanisch mit dem  Steuerkolben     gekuppelten    Meldeschalter schliessen       dann    das     Hauptventil.     



  Die Erfindung betrifft eine Steuer- und Rück  meldeeinrichtung für elektrische Schalter, insbeson  dere für solche mit elektrischem     Antrieb,    unter     Ver-          wendung    eine jedem Schalter     zugeordneten    Melde-         ,schalters    mit drei Schaltstellungen.

   Sie ist dadurch  gekennzeichnet, dass den Antrieben einer Schalter  gruppe ein gemeinsames Hauptschütz vorgeschaltet  ist,     dass    die Zuleitungen     zu    jedem Schalterantrieb  über in der mittleren Schaltstellung geschlossene       Meldesch-alterkontakte    geführt sind,

   dass der Melde  schalter eine     Rückstellfeder    zum Schalten in die  mittlere Schaltstellung und     Verstellorgane    zum Schal  ten in die Endstellungen aufweist und dass jedes       Verstellorgan    in Schaltabhängigkeit von der Stel  lung eines     Hilfskontaktes    des Schalters und von der  Stellung eines Betätigungsschalters für den     Schalter-          antrieb    steht,     während    das     Hauptschütz    über je  weils einen     Arbeitskontakt    jedes Betätigungsschal  ters und einen dazu in Reihe liegenden,

   in der  Mittelstellung des zugehörigen Meldeschalters ge  schlossenen     Meldeschalterkontakt    mit einer     Speise-          spannungsquellle    verbunden ist.  



  Die .erfindungsgemässe Steuer- und     Rückmelde-          eünrichtung    ermöglicht, mit     einem        Minimum    an     Ju-          @stierungsarbeit    für die Hilfskontakte des Schalters  auszukommen, da nur noch eineinziger Umschalt  kontakt erforderlich ist, und     gibt    - besonders für  Schalter mit elektrischem Antrieb - eine wesent  liche Ersparnis dadurch, dass für eine     ganze    Schal  tergruppe (z. B. alle     Schaltereines    Abzweiges) nur  ein     gemeinsames    Hauptschütz für alle Schalteran  triebe benötigt wird.  



  Ein weiterer     Vorteil    der neuen Steuer- und Rück  meldeeinrichtung besteht     idarin,    dass sie im Gegen  satz zu dem pneumatischen     Schaltfehlerschutz    nicht  an einen bestimmten Schalterantrieb gebunden ist.

    Zwar hat der verwendete Meldeschalter     :ebenfalls     drei Schaltstellungen und ist mechanisch nicht mit  dem Hauptkontakt des zugehörigen Schalters verbun  den, jedoch weist der     Meldeschalterantrieb    keine  Verriegelung in der Mittelstellung auf und ist auch      nicht von dem gemeinsamen     Schaltorgan    (Hauptven  til) abhängig, sondern wird im Gegensatz dazu nur  von     Hilfskontakten    des Schalters und Kontakten der  zugeordneten     Betätigungsorgane    für den Schalter  gesteuert.

   Dies ergibt gegenüber dem Bekannten den  entscheidenden Vorteil, dass auch bei einer Schal  terbetätigung von Hand     die        Meldeschalterstellung     immer der Stellung des Hauptkontaktes des zuge  ordneten     Leistungs-    oder Trennschalters entspricht.  Ausserdem     nimmt    der Meldeschalter bei einer Stö  rung im Steuer- oder     Rückmeldekreis    immer     eine     Störstellung ein unabhängig von der     jeweiligen    Schal  terstellung.

   Bei Verwendung von in     ider    Endstellung       verriegelbaren    Meldeschaltern hat man trotz der       Schaltabhängigkeit    des Meldeschalters von     Hilfskon-          takten    des     Schalters    auch bei     vollständigem    oder teil  weisem Ausfall der Hilfsspannungen     immer    die rich  tige Stellungsanzeige.  



       Ausführungsbeispiele    werden anhand der Zeich  nungen     erläutert.     



       Fig.    1 zeigt die Schaltung für einen Schalter mit  zugehörigem Meldeschalter.  



       Fig.2    gibt ;eine Anordnung wieder, die eine       Verminderung    der erforderlichen     Gleichstromleistung     für den     Meldeschalter    mit sich bringt.  



       Fig.    3 zeigt eine Schaltung     ;mit    einer mechani  schen     Verriegelung    des Meldeschalters und       Fig.    4 die Verriegelung mit einem Dauermagne  ten.  



  In     Fig.    1 ist die Schaltung für einen Schalter       mit    zugehörigem Meldeschalter     dargestellt.    Der     Lei-          stungs-    oder Trennschalter besteht aus einem Haupt  kontakt 1, einem in der      Aus -Stellung    des Schalters  .geschlossenen Hilfskontakt 2 und einem in der  Ein   -Stellung des Schalters geschlossenen     Hilfskontakt    3       Sowie    einem Antriebsmotor 4.

   Diesem Schalter ist  der Meldeschalter 5 zugeordnet, dessen Antrieb aus  einem Drehmagneten 6 besteht, Ader seinerseits     mit     den als Verstell, zum     Schalttn    in die     Endstel-          lung    dienenden Wicklungen 7 und 8     und    der Rück  stellfeder 9 zum Schalten in die     Mittellage    versehen  ist. Vom     Meldeschalter    sind drei     Umschaltkontakte     10, 11 und 12 ,und zwei Steuerkontakte 13     und    14  dargestellt.

   Ausserdem ist dem Schalter ein Betäti  gungsschalter E zum     Einschalten    und ein     Betäti-          gungsschalter    A zum Ausschalten zugeordnet. Für       ;den    Betätigungsschalter E ist das     Hilfsrelais   <I>EH,</I>  für den Betätigungsschalter<I>A</I> das     Hilfsrelais   <I>AH</I> vor  gesehen.  



  Während die bisher     beschriebenen    Teile für jeden  Schalter einer     Schaltergruppe    gesondert     vorhanden     sind, haben     .-    beim Vorhandensein von mehreren  Schaltern, die zu einer Gruppe zusammengefasst sind  - alle Schalter einer Gruppe eine gemeinsame Sperr  kette SK und ein Hauptschütz     HS    zum Schalten der  Antriebsleistung. In der Sperrkette SK sind ausser  Kontakten zur     Doppelbetätigungssperre    die     ;einander     parallel geschalteten Steuerkontakte 13 und/oder 14  aller     zu    der     Schaltergruppe    gehörenden     Schalter    ange  ordnet.

   Ausserdem sind Aden Wicklungen aller Ein-    schalt- und     Auss!chalthilfsrelais    nicht     darges;telle        Ver-          riegelungskontakte    in Reihe geschaltet, die eine Fehl  betätigung jedes Schalters verhindern. Diese     Kontakte     können     zumindest        teilweise    auch innerhalb der Sperr  kette SK angeordnet sein.  



  Die Schaltung ist folgendermassen aufgebaut: Die  Wicklung des Hauptschützes     HS    ist     einerseits    an  den negativen Pol     Ni    :einer     Steuerspannungsquelle     geschaltet und anderseits über die Sperrkette SK  und über je einen Arbeitskontakt der     Hilfsrelais     <I>EH</I> und<I>AH</I> und den     zugehörigen        Betätigungsschal-          tern.    E und A an den positiven Pol     P1    geschaltet.

    Die     Wicklungen    der Hilfsrelais<I>EH</I> und<I>AH</I> sind  an die gleiche     Steuer        .spannungsquelle    ebenfalls über  einen Kontakt des     zugehörigen    Betätigungsschalters  geschaltet.  



  Der Antriebsmotor 4 des Schalters hat drei Zu  leitungen, ;deren     mittlere    über den     Umschaltkontakt     11     mit    beidseitig verlängertem mittlerem Kontakt  stück und über     einen        Arbeitskontakt    des     Hauptschüt-          zes    an den negativen Pol     N2    der     Speisespannungs-          quelle    für den Schalterantrieb geschaltet ist, deren  zweite Leitung für ;

  die     Einschaltdrehrichtung    des  Antriebsmotors 4 über den Umschaltkontakt 12 des  Meldeschalters geführt ist, dessen     mittleres    Kontakt  stück in Richtung zur     Einschaltstellung    des Melde  schalters verlängert ist und anschliessend über einen  Arbeitskontakt des Hilfsrelais<I>EH</I> zum     Einschalten     und einen zweiten Arbeitskontakt des Hauptschüt  zes     HS    mit dem positiven Pol     P2    der Speisespan  nungsquelle für den     Schalterantrieb    verbunden ist.  



  Die     dritte    Zuleitung     des    Antriebsmotors 4 ist  für die     Ausschaltdrehrichtung    vorgesehen und über  den Umschaltkontakt 10 und einen     Arbeitskontakt     des     Hilfsrelais   <I>AH</I> für die Ausschaltung und dien mit  dem Pol     P2    verbundenen Arbeitskontakt des Haupt  schützes     HS    geführt.     Das    mittlere Kontaktstück des  Umschaltkontaktes 10 ist :dabei in Richtung der  Ausschaltstellung verlängert.  



  Die Wicklungen 7 und 8 des Drehmagneten 6       sind    über jeweils einen Ruhekontakt der     Hilfsrelais     <I>EH</I> und<I>AH</I> und je einen der in der Ein- oder       Au@Gchaltstellung    des.     Schaltiers        geschlossenen    Hilfs  kontakte 2 oder 3 an ;die     Steuerspannungsquelle     mit den Polen     P1    und     Ni    angeschlossen.  



  Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung  ist folgende:  Zum     Einschalten    des Hauptkontaktes 1 wird  der Betätigungsschalter E geschlossen. Das Hilfsre  lais<I>EH</I> zieht an und trennt mit seinem Ruhekontakt  den Stromkreis für die Wicklung 7 des Drehmagne  ten.

   Dieser     wird    durch die     Rückstellfeder    9 in die       Mittellage    gezogen.     Die    in die     Sperrkette   <I>SK</I> einge  schalteten Steuerkontakte 13 und 14 des Melde  schalters     schliessen    und erregen die Wicklung des  Hauptschützes     HS    über einen Arbeitskontakt des  Hilfsrelais<I>EH,</I> wenn alle übrigen     Verriegelungs-    und       Sperrkettenkontakte    geschlossen sind.

   über den zwei  ten nunmehr     geschlossenen        Arbeitskontakt    dieses       Hilfsrelais   <I>EH</I> und über die ebenfalls geschlossenen      Umschaltkontakte 11 und 12 .des Meldeschalters  gelangt Spannung an den Antriebsmotor 4, und  der Einschaltvorgang ist eingeleitet.  



  Während des Schaltvorganges bleibt     .der    Melde  schalter in seiner Mittelstellung     (Störstellung).    Wenn  der Hauptkontakt 1 geschlossen ist, schliesst auch  der Hilfskontakt 3 und legt über .einen Ruhekontakt  des Hilfsrelais<I>AH</I> ;die Wicklung 8 des Drehmagne  ten an Spannung.

   Die     Meldeschalterkontakte        schalten     in ihre     zweite    Endlage, und     die        verlängerten    mittle  ren Kontaktstücke der Umschaltkontakte 11 und 12  des Meldeschalters bewirken, dass diese Kontakte  erst geöffnet werden, wenn - bedingt durch die  Öffnung der Steuerkontakte 13 und 14 des Melde  schalters - das Hauptschütz     HS    wieder abgefallen  ist. Die verlängerten Kontaktstücke     bewirken        also,     dass in jedem Fall die Leistung von dem Haupt  schütz geschaltet wird.  



  Der Ausschaltvorgang verläuft entsprechend. In       diesem        Fall!    wird der     Stromkrei@i    der Wicklung 8  aufgetrennt und der Antriebsmotor über die Um  schaltkontakte 10 und 11 an Spannung gelegt. Wie  derum veranlassen .die Steuerkontakte 13 und 14  in der Sperrkette SK den Abfall des     Hauptschützes     nach Beendigung der     Schalthandlung.     



  Schaltet man den Hauptkontakt 1 des Schalters  an Ort und Stelle von Hand ein,     @so        wird    der Strom  kreis der Wicklung 7 über :den Hilfskontakt 2 auf  getrennt und nach beendigter Schalthandlung der  Stromkreis für die Wicklung 8 durch den Hilfs  kontakt 3 wieder geschlossen. Auch in diesem Fall  stimmt die Schaltstellung des     Meldeschalters        immer     mit     derjenigen    das Hauptkontaktes 1 überein.  



  Der Meldeschalter     wird    bei der     beschriebenen     Ausführungsform in seinen     Endstellungen    durch die  vom Strom durchflossenen Wicklungen 7 oder 8 ge  halten. Diese Anordnung erfordert bei vielen Schal  tern schon eine erhebliche, dauernd     benötigte    Gleich  stromleistung. Diesen Leistungsbedarf kann man ver  mindern, wenn man z. B. - wie in     Fig.    2     dargestellt      in Reihe zu den Wicklungen 7 bzw. 8 einen Wider  stand legt, dem ein Umschaltkontakt 16 des Melde  schalters parallel geschaltet ist.

   Wenn das Mittel  stellungskontaktstück     dieses        Umschaltkontaktes    16  beidseitig verlängert ist,     iso    wird - ausser in den     End-          stellungen    des Meldeschalters - der Widerstand 15  überbrückt, so     d'ass        während    des     Schalters    des Melde  schalters die volle Gleichspannung zur     Verfügung     steht.  



  Während die Anordnung nach     Fig.2    nur eine  Verminderung der erforderlichen     Gleichstromleistung     für den Meldeschalter mit sich bringt, ist in     Fig.    3  eine Schaltung mit einer mechanischen Verriegelung  des Meldeschalters .in .den Endstellungen dargestellt.  In     Fig.    3 sind zur besseren Übersichtlichkeit die in       Fig.    1 gezeichneten Zuleitungen für den Antrieb,  das Hauptschütz und die Sperrkette sowie     die    dort  gezeichneten Kontakte des Meldeschalters weggelas  sen.

   Der Drehmagnet 6 trägt an seinen Enden je  weils eine mechanische     Verriegelungsanordnung    17    und 18, welche den Drehmagneten in der einen oder  anderen Endstellung hält, bis durch Ansprechen eines  der angeschlossenen Magnetsysteme 19 oder 20 die  Verriegelung aufgehoben wird.

       Ein.        weiterer    Unter  schied zu der Schaltung nach     Fig.    1 besteht darin,  dass die Verbindungsleitungen     zwischen    den     Hilfs-          kontakten    2 und 3 des Schalters mit den nachge  schalteten Ruhekontakten der Hilfsrelais<I>EH</I> und  <I>AH</I> noch über     Umschaltkontakte    21 und 22 des  Meldeschalters geführt     .sind.    Dabei ist der     Umschalt          kontakt    21 dem in der      Aus -Stellung    des     Schalters     geschlossenen Hilfskontakt 2 nachgeschaltet und so       

  ausgebildet,    dass nur in der der      Aus -Stellung    des  Schalters entsprechenden Schaltstellung des Melde  schalters der Umschaltkontakt 21 geöffnet ist. In  gleicher Weise liegt der Umschaltkontakt 22 in Reihe  zu dem Hilfskontakt 3 und ist in der entgegengesetz  ten     Meldeschalterstellung    geöffnet.  



  Als     Entriegelungsvorrichtungen    für die mechani  schen     Verriegelungsanordnungen    .des Meldeschalters  sind Magnetsysteme 19 und 20 mit je einer Wick  lung vorgesehen. Ein Wicklungsende des Magnet  systems 19 ist .an :den negativen Pol     Ni    angeschlos  sen, während der zweite     Wicklungsanschluss    einer  seits über eine Sperrdiode 23 und den Betätigungs  schalter E an den positiven Pol     P1    der Steuer  spannungsquelle geschaltet ist und anderseits über  eine Sperrdiode 24 mit dem Umschaltkontakt 22  .des Meldeschalters verbunden ist.

   In gleicher Weise  ist das Magnetsystem 20 ebenfalls an den negati  ven Pol     Ni        der        Steuerspannungsquelle        und    über  eine Sperrdiode 25 und den Betätigungsschalter A  an den positiven Pol     P1        oder    über die     Sperrdiode     26 an den Umschaltkontakt 21 des Meldeschalters  angeschlossen. Die nicht beschriebenen     Schaltungs-          teile    in     Fig.    3 sind wie in     Fig.    1 geschaltet und be  zeichnet.  



  In der gezeichneten Schaltstellung ist der Melde  schalter in der      Aus -Stellung    durch die     Verriege-          lungsanordnung    17 festgehalten. Die Wicklung 7  führt keinen Strom, da der Umschaltkontakt 21  geöffnet ist. Zum Einschalten .des Hauptkontaktes 1  des Schalters wird wieder der Betätigungsschalter E  geschlossen. Über die Sperrdiode 23     wird    die Wick  lung des Magnetsystems 19 an Spannung gelegt,  entriegelt die mechanische     Verriegelungsanordnung     17, und der Meldeschalter wird durch die Rück  stellfeder 9 in seine     Mittellage        geführt.    Dabei     schliesst     der Umschaltkontakt 21.

   Durch die Wicklung 7  fliesst jedoch kein Strom, da     gleichzeitig        mit    dem  Schliessen des     Betätigungsschalters    E das nachge  schaltete Hilfsrelais<I>EH</I> angesprochen und seinen  Ruhekontakt     geöffnet    hat. Wie zu der     Anordnung     nach     Fig.    1 beschrieben, wird nun .der Einschalt  vorgang für den Schalter eingeleitet.  



  Nach dem Einschalten schliesst der Hilfskon  takt 3 und legt über     d'en    noch geschlossenen       Umschaltkontakt    22 des     Meldeschalters    und     einen     Ruhekontakt des     Hilfsrelais   <I>AH</I> die Wicklung 8  an Spannung. Der Meldeschalter schaltet in die ent-      gegengesetzte Endlage und wird dort durch     die        Ver-          riegelungsanordnung    18 gehalten.

   Der Stromkreis  für -die Wicklung 8 ist in     @dieser    Stellung durch den  Umschaltkontakt 22 unterbrochen, so dass kein       Gleichstrom        mehr        fliesst.     



  Würde z. B. im     Falle    einer Störung der     Hilfs-          kontakt    2 nicht geöffnet haben, so bliebe das Ma  gnetsystem 20 angezogen, und der     Meldeschalter          würde    nicht verriegelt.

       In        ähnlicher    Weise     würde     bei weiter     geöffnetem        Hilfskontakt    3 die Wicklung 8  nicht .anziehen und so der Meldeschalter ebenfalls in  Störstellung     verbleiben.    Auch für den     Fall,    dass der  Schalter von Hand eingeschaltet     wird,    bleibt die       tichtige        Stellungsanzeige    des Meldeschalters erhal  ten, da der Meldeschalter in der      Aus -Stellung          stehen    bleibt,

   bis der     Hilfskontakt    3     schliesst.    Über  den     Umschaltkontakt    22 des Meldeschalters gelangt  dann Spannung an das Magnetsystem 19 und be  wirkt .die     Entriegelung    der     Verriegelungsanordnung     17.

   Gleichzeitig wird die Wicklung 8     erregt,    und der  Meldeschalter schaltet in seine entgegengesetzte     End-          lage.    Die Sperrdioden 23 und 25 verhindern das  Ansprechen des jeweils nicht     betätigten        Hilfsrelais     <I>EH</I> oder<I>AH</I> über einen der     Umschaltkontakte    .21  oder 22, und die Sperrdioden 24 und 26     gewährlei-          sten,    dass die     Betätigungsschalter    E und A     keine     Erregung der Wicklungen 7 oder 8     einleiten    können.

    Diese Sperrdioden können durch     entsprechende        Kon-          takte    der Hilfsrelais,<I>EH</I> und<I>AH</I>     ersetzt    werden. Sie  sind     ausserdem        dann.        überflüssig,        wenn.    die Magnet  systeme 19 und 20 jeweils, mit zwei Wicklungen aus  gerüstet werden.  



  Anstatt einer mechanischen     Verriegelung        lässt     sich     diese    auch -     wie    in     Fig.    4     :dargestellt    - durch  einen     Dauermagneten    27 .erreichen. Dieser ist     mit     einer Wicklung 28 versehen, welche in diesem Fall  als     Entriegelungsvorrichtung    bei     durchfliessendem          Strom        einen    dem     Dauermagneten    27     entgegenge-          richteten    Fluss erzeugt und so die Verriegelung auf  heben kann.

    



  Die     Verriegelungsbedingungen    der     Schalter        unter-          einander    können     in.        bekannter    Weise durch Ein  fügen entsprechender     Kontakte        zwischen    die Betäti  gungsrelais E und A und     idie    nachgeschalteten     Hlfs-          reIais   <I>EH</I>     und;

     <I>AH</I>     erfüllt)    werden.     Anstatt    der     Paral-          lelschaltung        aller        Steuerkontakte    13 und 14     in    der  Sperrkette SK ist es .genau so gut     möglich,    diese  Steuerkontakte     jeweils    in Reihe zu dem     @entsprechen-          iden        Arbeitskontakt    der     Hilfsrelais   <I>EH</I> und<I>AH</I>  zu schalten.

       Vorteilhafterweise    fasst man jeweils     .die     Schalter eines     Abzweiges    zu einer     Schaltergruppe          zusammen.    Auch für Schalter mit     nicht        ;elektrischem     Antrieb     ist    die erfindungsgemässe Anordnung anzu  wenden. In diesem Fall würde man über die Um  schaltkontakte 10, 11 und 12 nicht     unmittelbar    den  Antriebsmotor, sondern     Steuerglieder    für den betref  fenden     Antrieb    sehalten.



  Control and feedback device for, electrical switches For the feedback of the switch positions of circuit breakers or disconnectors in a switchgear were u. a. previously used signaling switches that were mechanically coupled to the main contact of the circuit breaker or disconnector. For switches with an electric drive, each drive motor was previously assigned a special switch-on and switch-off device.

   In order to obtain a clear indication of the switch position, it was necessary to adjust all signaling switch contacts so that they only switch when the main contact of the switch has almost completely reached the on or off position.



  For switches with a pneumatic drive, a switching fault protection device is already known, which essentially consists of a control piston with a mechanically coupled signaling switch for the switching position display. The control pistons of several switches are switched via individual distribution valves from a common pressure-resistant main valve. Each control piston has three defined switching positions in its cylinder.

   When the main valve is released, it is pressed from an end position into the middle position, mechanically locked there and then releases the supply lines to the drive cylinder of the associated switch. Only after the end of the switching movement is unlocked via a control line from the drive cylinder of the switch and the control piston is

          the other end position pressed. Contacts on a signaling switch mechanically coupled to the control piston then close the main valve.



  The invention relates to a control and feedback device for electrical switches, in particular for those with an electric drive, using a signaling switch with three switching positions assigned to each switch.

   It is characterized by the fact that the drives of a switch group are preceded by a common main contactor, that the supply lines to each switch drive are routed via signaling switch contacts that are closed in the middle switch position,

   that the signaling switch has a return spring for switching into the middle switch position and adjusting elements for switching into the end positions and that each adjusting element is dependent on the position of an auxiliary contact of the switch and the position of an actuating switch for the switch drive, while the Main contactor via one normally open contact of each actuating switch and one in series with it,

   in the middle position of the associated signaling switch closed signaling switch contact is connected to a supply voltage source.



  The control and feedback device according to the invention enables a minimum of adjustment work for the auxiliary contacts of the switch, since only a single changeover contact is required, and - especially for switches with an electric drive - a substantial saving as a result that for a whole switch group (e.g. all switches of a branch) only one common main contactor is required for all switch drives.



  Another advantage of the new control and feedback device is that, in contrast to the pneumatic switching fault protection, it is not tied to a specific switch drive.

    The signaling switch used has: also three switch positions and is not mechanically connected to the main contact of the associated switch, but the signaling switch drive has no locking in the middle position and is not dependent on the common switching element (main valve), but is in contrast controlled only by auxiliary contacts of the switch and contacts of the associated actuators for the switch.

   This results in the decisive advantage over the known that even with a switch actuation by hand, the signaling switch position always corresponds to the position of the main contact of the associated circuit breaker or disconnector. In addition, the signaling switch always adopts a fault position in the event of a fault in the control or feedback circuit, regardless of the respective switch position.

   When using signaling switches that can be locked in the end position, the correct position indication is always available, despite the switching dependency of the signaling switch on the auxiliary contacts of the switch, even if the auxiliary voltage fails completely or partially.



       Embodiments are explained with reference to the drawings.



       Fig. 1 shows the circuit for a switch with an associated signaling switch.



       Fig. 2 shows an arrangement which brings about a reduction in the required direct current power for the signaling switch.



       Fig. 3 shows a circuit; with a mechanical interlocking of the signaling switch and Fig. 4, the interlock with a permanent magnet.



  In Fig. 1 the circuit for a switch with an associated signaling switch is shown. The circuit breaker or disconnector consists of a main contact 1, an auxiliary contact 2 which is closed in the off position of the switch and an auxiliary contact 3 which is closed in the on position of the switch, as well as a drive motor 4.

   This switch is assigned the signaling switch 5, the drive of which consists of a rotary magnet 6, the wire itself is provided with the windings 7 and 8 serving as adjustment, for switching to the end position and the return spring 9 for switching to the central position. Three changeover contacts 10, 11 and 12 and two control contacts 13 and 14 of the signaling switch are shown.

   In addition, the switch is assigned an actuating switch E for switching on and an actuating switch A for switching off. The auxiliary relay <I> EH </I> is provided for; the actuation switch E, the auxiliary relay <I> AH </I> for the actuation switch <I> A </I>.



  While the parts described so far are available separately for each switch in a switch group, if there are several switches that are combined into a group, all switches in a group have a common locking chain SK and a main contactor HS for switching the drive power. In the locking chain SK, in addition to contacts for the double-actuation lock, the control contacts 13 and / or 14 of all switches belonging to the switch group, which are connected in parallel, are arranged.

   In addition, the Aden windings of all switch-on and switch-off auxiliary relays, not shown, are connected in series with interlocking contacts that prevent each switch from being operated incorrectly. These contacts can be arranged at least partially within the locking chain SK.



  The circuit is structured as follows: The winding of the main contactor HS is connected on the one hand to the negative pole Ni: a control voltage source and on the other hand via the blocking chain SK and via a normally open contact of the auxiliary relays <I> EH </I> and <I> AH </ I> and the associated operating switches. E and A connected to the positive pole P1.

    The windings of the auxiliary relays <I> EH </I> and <I> AH </I> are also connected to the same control voltage source via a contact of the associated actuation switch.



  The drive motor 4 of the switch has three supply lines, the middle of which is connected to the negative pole N2 of the supply voltage source for the switch drive via the changeover contact 11 with the middle contact piece extended on both sides and via a working contact of the main contactor ;

  the switch-on direction of rotation of the drive motor 4 is guided via the changeover contact 12 of the signaling switch, the middle contact piece of which is extended in the direction of the switch-on position of the signaling switch and then via a working contact of the auxiliary relay <I> EH </I> to switch on and a second working contact of the main contactor zes HS is connected to the positive pole P2 of the supply voltage source for the switch drive.



  The third supply line of the drive motor 4 is provided for the switch-off direction of rotation and is routed via the changeover contact 10 and a working contact of the auxiliary relay for switching off and serving the working contact of the main contactor HS connected to pole P2. The middle contact piece of the changeover contact 10 is: extended in the direction of the switch-off position.



  The windings 7 and 8 of the rotary magnet 6 are each via a normally closed contact of the auxiliary relays <I> EH </I> and <I> AH </I> and one of the auxiliary contacts closed in the on or off position of the switching device 2 or 3 on; the control voltage source connected to poles P1 and Ni.



  The mode of operation of this circuit arrangement is as follows: To switch on the main contact 1, the actuating switch E is closed. The auxiliary relay <I> EH </I> picks up and, with its break contact, disconnects the circuit for winding 7 of the rotating magnet.

   This is pulled into the central position by the return spring 9. The control contacts 13 and 14 of the signaling switch, which are switched into the locking chain <I> SK </I>, close and excite the winding of the main contactor HS via a working contact of the auxiliary relay <I> EH, </I> when all other locking and locking chain contacts are closed.

   Voltage is applied to the drive motor 4 via the second, now closed, normally open contact of this auxiliary relay <I> EH </I> and via the switching contacts 11 and 12 of the signaling switch, which are also closed, and the switch-on process is initiated.



  During the switching process, the signal switch remains in its middle position (fault position). When the main contact 1 is closed, the auxiliary contact 3 also closes and applies voltage to the winding 8 of the torque magnet via a normally closed contact of the auxiliary relay <I> AH </I>.

   The signaling switch contacts switch to their second end position, and the extended middle contacts of the changeover contacts 11 and 12 of the signaling switch mean that these contacts are only opened when - due to the opening of the control contacts 13 and 14 of the signaling switch - the main contactor HS has dropped out again is. The extended contact pieces thus ensure that the power from the main contactor is always switched.



  The switch-off process proceeds accordingly. In this case! the circuit @ i of the winding 8 is separated and the drive motor is connected to voltage via the switching contacts 10 and 11. In turn, the control contacts 13 and 14 in the locking chain SK cause the main contactor to drop after the switching operation has ended.



  If the main contact 1 of the switch is switched on by hand on the spot, the circuit of the winding 7 is disconnected via: the auxiliary contact 2 and, after the switching operation is completed, the circuit for the winding 8 is closed again by the auxiliary contact 3. In this case too, the switch position of the signaling switch always corresponds to that of the main contact 1.



  The signaling switch is held in the described embodiment in its end positions by the windings 7 or 8 through which the current flows. With many scarfs, this arrangement requires a considerable amount of constant current power. This power requirement can be reduced if you z. B. - As shown in Fig. 2 in series with the windings 7 and 8 a counter-stand sets, which is a changeover contact 16 of the signal switch is connected in parallel.

   When the middle position contact piece of this changeover contact 16 is extended on both sides, iso - except in the end positions of the signaling switch - the resistor 15 is bridged so that the full DC voltage is available while the signaling switch is switched.



  While the arrangement according to FIG. 2 only brings about a reduction in the required direct current power for the signaling switch, FIG. 3 shows a circuit with a mechanical locking of the signaling switch .in .den end positions. In Fig. 3, for clarity, the lines shown in Fig. 1 for the drive, the main contactor and the locking chain and the contacts of the signaling switch shown there are weggelas sen.

   The rotary magnet 6 carries at its ends a mechanical locking arrangement 17 and 18, which holds the rotary magnet in one or the other end position until one of the connected magnet systems 19 or 20 addresses the lock.

       One. Another difference to the circuit according to FIG. 1 is that the connecting lines between the auxiliary contacts 2 and 3 of the switch with the downstream normally closed contacts of the auxiliary relays <I> EH </I> and <I> AH </I> still out .sind over changeover contacts 21 and 22 of the signaling switch. The changeover contact 21 is connected downstream of the auxiliary contact 2, which is closed in the off position of the switch, and so on

  designed that the changeover contact 21 is open only in the switch position of the signaling switch corresponding to the off position of the switch. In the same way, the changeover contact 22 is in series with the auxiliary contact 3 and is open in the opposite th signaling switch position.



  Magnet systems 19 and 20, each with a winding, are provided as unlocking devices for the mechanical locking arrangements of the signaling switch. A winding end of the magnet system 19 is .an: the negative pole Ni ruled out, while the second winding connection is connected on the one hand via a blocking diode 23 and the actuation switch E to the positive pole P1 of the control voltage source and on the other hand via a blocking diode 24 with the Changeover contact 22 .of the signaling switch is connected.

   In the same way, the magnet system 20 is also connected to the negati ven pole Ni of the control voltage source and via a blocking diode 25 and the actuating switch A to the positive pole P1 or via the blocking diode 26 to the changeover contact 21 of the signaling switch. The circuit parts not described in FIG. 3 are connected as in FIG. 1 and are identified.



  In the switching position shown, the signaling switch is held in the off position by the locking arrangement 17. The winding 7 carries no current because the changeover contact 21 is open. To switch on the main contact 1 of the switch, the actuating switch E is closed again. Via the blocking diode 23, the winding of the magnet system 19 is applied voltage, unlocks the mechanical locking arrangement 17, and the signaling switch is guided by the return spring 9 in its central position. The changeover contact 21 closes.

   However, no current flows through the winding 7 because, at the same time as the actuation switch E was closed, the downstream auxiliary relay <I> EH </I> responded and opened its normally closed contact. As described for the arrangement according to FIG. 1, the switch-on process for the switch is now initiated.



  After switching on, the auxiliary contact 3 closes and applies voltage to the winding 8 via the changeover contact 22 of the signaling switch that is still closed and a break contact of the auxiliary relay. The signaling switch switches to the opposite end position and is held there by the locking arrangement 18.

   The circuit for the winding 8 is interrupted in this position by the changeover contact 22 so that direct current no longer flows.



  Would z. If, for example, the auxiliary contact 2 has not opened in the event of a fault, the magnet system 20 would remain attracted and the signaling switch would not be locked.

       Similarly, if the auxiliary contact 3 was opened further, the winding 8 would not pull and the signaling switch would also remain in the fault position. Even in the event that the switch is switched on manually, the correct position indicator of the signaling switch is retained because the signaling switch remains in the off position.

   until auxiliary contact 3 closes. Voltage is then applied to the magnet system 19 via the changeover contact 22 of the signaling switch and unlocks the locking arrangement 17.

   At the same time, winding 8 is excited and the signaling switch switches to its opposite end position. The blocking diodes 23 and 25 prevent the respective non-actuated auxiliary relay <I> EH </I> or <I> AH </I> from responding via one of the changeover contacts .21 or 22, and the blocking diodes 24 and 26 ensure that the actuating switches E and A cannot initiate any excitation of the windings 7 or 8.

    These blocking diodes can be replaced by corresponding contacts of the auxiliary relays, <I> EH </I> and <I> AH </I>. You are also then. redundant if. the magnet systems 19 and 20 are each equipped with two windings.



  Instead of a mechanical lock, this can also be achieved by a permanent magnet 27, as shown in FIG. 4. This is provided with a winding 28 which, in this case, as an unlocking device, generates a flux in the opposite direction to the permanent magnet 27 when the current flows through it, and can thus cancel the locking.

    



  The interlocking conditions of the switches can be changed in a known manner by inserting appropriate contacts between the actuating relays E and A and the downstream auxiliary relays <I> EH </I> and;

     <I> AH </I>) are fulfilled. Instead of the parallel connection of all control contacts 13 and 14 in the locking chain SK, it is exactly as possible to have these control contacts in series with the corresponding working contact of the auxiliary relays <I> EH </I> and <I> AH < / I> to switch.

       The switches of a branch are advantageously combined to form a switch group. The arrangement according to the invention can also be used for switches with non-electrical drives. In this case, one would not see the drive motor directly via the switch contacts 10, 11 and 12, but control members for the drive concerned.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Steuer- und Rückmeldeeinrichtung für elektri sche Schalter, insbesondere für solche mit eIektri- schem Antrieb, unter Verwendung eines jedem Schal ter zugeordneten Meldeschalters mit drei Schaltstel lungen, dadurch gekennzeichnet, dass den Antrieben einer Schaltergruppe ein gemeinsames Hauptschütz vorgeschaltet ist, PATENT CLAIM Control and feedback device for electrical switches, especially for those with electrical drives, using a signaling switch with three switch positions assigned to each switch, characterized in that a common main contactor is connected upstream of the drives of a switch group, dass die Zuleitungen zu jedem Schal terantrieb über in der mittleren Schaltstellung ge schlossene Meldeschalterkontakte geführt sind, that the supply lines to each switch drive are routed via signaling switch contacts that are closed in the middle switch position, dass der Meldeschalter eine Rückstellfeder zum Schalten in die mittlere Schaltstellung und Verstellorgane zum Schalten in die Endstellungen aufweist und dass jedes Verstellorgan in Schaltabhängigkeit von der Stellung eines Hilfskontaktes des Schalters und von der Stel lung eines Betätigungsschalters für Iden Schalteran trieb steht, während das Hauptschütz jeweils einen Arbeitskontakt jedes Betätigungsschalters und einen dazu in Reihe liegenden, that the signaling switch has a return spring for switching into the middle switch position and adjusting elements for switching into the end positions and that each adjusting element is dependent on the position of an auxiliary contact of the switch and the position of an actuating switch for Iden switch drive, while the main contactor each has one Normally open contact of each actuating switch and one in series with it, in der Mittelstellung des zugehörigen Meldeschalters geschlossenen Melde schalterkontakt mit einer Speisespannungsquelle ver bunden ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellorgane des Melde schalters zum Schalten in die Endlagen mit einer mechanischen Verriegelungsanordnung mit elektrisch betätigbarer Entriegelungsvorrichtung versehen sind, dass in die Zuleitungen zu jedem Verstellorgan ein Meldeschalterkontakt eingeschaltet ist, : in the middle position of the associated signaling switch closed signaling switch contact with a supply voltage source is connected. SUBClaims 1. Device according to claim, characterized in that the adjusting elements of the signaling switch for switching into the end positions are provided with a mechanical locking arrangement with an electrically actuated unlocking device, that an signaling switch contact is switched on in the supply lines to each adjusting element: der in der durch das Verstellorgan einzuschaltenden Endlage des Meldeschalters geöffnet, sonst aber geschlossen ist, und dass jede Entriegelungsvorrichtung einerseits in Einschaltabhängigkeit von dem Betätigungsschalter zum Schalten in die der betreffenden Verriegelungs- stellungentgegengesetzte Endlage des Meldeschalters steht und .anderseits mit einer Spannungsquelle über einen Hilfskontakt ides Schalters verbunden ist, which is open in the end position of the signaling switch to be switched on by the adjusting device, but otherwise closed, and that each unlocking device is on the one hand dependent on the activation switch for switching into the end position of the signaling switch opposite the locking position in question and, on the other hand, with a voltage source via an auxiliary contact ides Switch is connected, der seinerseits in der der betreffenden Verriegelungsstel- lung zugeordneten Schalterstellung geöffnet ist. 2. Einrichtung nach ;Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in die Zuleitungen zu den Ver- stellorganen ein Widerstand parallel zu einem in der Mittelstellung des Meldeschalters geschlossenen Meldeschalterkontakt eingeschaltet ist. 3. which, in turn, is open in the switch position assigned to the relevant locking position. 2. Device according to claim, characterized in that a resistor is switched on in the supply lines to the adjusting elements parallel to a signal switch contact which is closed in the central position of the signal switch. 3. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung aus einem Dauermagneten besteht, der mit einer Entre- gungswicklung umwickelt ist. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Meldeschalter mit verlänger ten Kontakten zur Sicherstellung der Schaltreihen folge zwischen Meldeschalter und Hauptschütz ver sehen ist. Device according to claim, characterized in that the locking device consists of a permanent magnet around which an excitation winding is wound. 4. Device according to claim, characterized in that the signaling switch is provided with extended contacts to ensure the switching sequence between signaling switch and main contactor.
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