DE10054832A1 - Schutzvorrichtung für ein in eine Schaltanlage einsetzbares Schaltgerät - Google Patents
Schutzvorrichtung für ein in eine Schaltanlage einsetzbares SchaltgerätInfo
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Abstract
Bei Wartungs- und Reparturarbeiten an Schaltanlagen, insbesondere an luftisolierten Schaltanlagen für Nennspannungen ab 6 kV, gelten im Allgemeinen sehr hohe Sicherheitsstandards. Unter anderem ist darauf zu achten, dass spannungsführende Anlagenteile vor und hinter der Arbeitsstelle freigeschaltet, d. h. von der Nennspannung getrennt, und sachgemäß geerdet werden. Zur Erdung verwendet man häufig mobile Erdungs- und Kurzschließvorrichtungen. Für die Dauer der Wartungs- und Reparaturarbeiten sind die freigeschalteten und geerdeten Anlagenteile gegen Wiederzuschalten der Nennspannung zu sichern, um die arbeitenden Personen oder Wartungskolonnen nicht zu gefährden und auch um Sachschäden zu vermeiden. DOLLAR A Zur Sicherung der Arbeitsstelle wird eine Schutzvorrichtung vorgeschlagen, die ein berührungsloses Objekt-Identifikationssystem (1, 2) aufweist, das erkennt, wenn die mobile Erdungsvorrichtung (EUK) in die Schaltanlage eingesetzt ist und dass dann die Schaltanlage gegen das Wiederzuschalten der Anlagenteile verriegelt. Das Objekt-Identifikationssystem besteht vorzugsweise aus einem Transponder (1), der an der mobilen Erdungsvorrichtung (EUK) angebracht ist, und aus einer Sende- und Empfangseinheit (2), die den Trennschalter der Schaltanlage elektrisch verriegelt, solange sich der Transponder (1) im Sende- und Empfangsbereich der Sende- und Empfangseinheit (2) befindet. Durch diese Maßnahmen wird eine automatische Sicherung gegen zu frühes Wiederzuschalten von ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung nach dem
Oberbegriff des Anspruch 1 sowie eine damit ausgestattetes
Schaltgerät sowie eine Schaltanlage nach dem Oberbegriff eines
der nebengeordneten Ansprüche.
Bei Wartungs- und Reparaturarbeiten an Schaltanlagen,
insbesondere an luftisolierten Schaltanlagen für
Nennspannungen ab 6 kV, gelten im Allgemeinen sehr hohe
Sicherheitsstandards. Unter anderem ist darauf zu achten, dass
spannungsführende Anlagenteile vor und hinter der
Arbeitsstelle freigeschaltet, d. h. von der Nennspannung
getrennt, und sachgemäß geerdet werden. Zur Erdung verwendet
man häufig mobile Erdungs- und Kurzschließvorrichtungen, im
Folgenden kurz Erdungsvorrichtungen genannt. Diese mobilen
Erdungsvorrichtungen bestehen üblicherweise aus einem
leitenden Gestänge mit einem Haken an dem einen Ende und mit
einer Kupplung für einen Erdungsanschlußbolzen an dem anderen
Ende. Für die Dauer der Wartungs- und Reparaturarbeiten sind
die freigeschalteten und geerdeten Anlagenteile gegen
Wiederzuschalten der Nennspannung zu sichern, um die
arbeitenden Personen oder Wartungskolonnen nicht zu gefährden
und auch um Sachschäden zu vermeiden.
Die Sicherung der Arbeitstelle geschieht bekanntermaßen durch
eine manuelle Blockade der entsprechenden Schaltgeräte (z. B.
Leistungsschalter oder Trennschalter), um unbeabsichtigtes
Wiederzuschalten der Nennspannung, d. h. Fehlschaltungen, zu
verhindern. Es ist auch bekannt den schaltungsberechtigten
Personen die Tatsache, dass die Arbeitstelle geerdet ist, zu
melden und optisch anzuzeigen, insbesondere dann, wenn diese
Personen die Arbeitsstelle nicht einsehen können, weil die
Schalthandlungen von entfernt liegenden Warten aus erfolgen.
Somit gibt es an sich bereits Schutzvorrichtungen für
Schaltanlagen zum sicheren Wiederzuschalten von
freigeschalteten und mittels einer mobilen Erdungsvorrichtung
geerdeten Anlagenteilen an die Nennspannung. Diese bekannten
Schutzvorrichtungen sind jedoch nur beschränkt zuverlässig.
Nicht nur technische Defekte, wie etwa das Ausfallen der
optischen Anzeige, können auftreten. Auch menschliches
Versagen wird bei diesen Schutzvorrichtungen zur Gefahr. So
kann es passieren, dass die Meldung des Erdungszustandes
vergessen wird oder dass die optische Anzeige von dem
schaltberechtigten Personal übersehen wird.
Es gibt auch Schutzvorrichtungen, bei denen für die Sicherung
der Arbeitsstelle stationär installierte Erdungsschalter
eingesetzt werden, die über elektrische Motoren angetrieben
werden. Die Motorensteuerung wirkt nicht nur auf die Motoren
des Erdungsschalters, sondern auch auf eine
Verriegelungsschaltung, die die elektrischen Antriebe der
Schaltgeräte und Trennschalter während der Wartung- und
Reparaturarbeiten zumindest solange blockiert, wie die
Erdungschalter eingeschaltet sind. Diese Lösung ist jedoch
sehr aufwendig und kostenintensiv. Es sind hohe
Investitionsaufwendungen, sowohl für die Erstinstallation als
auch für die erforderlichen Wartungs- und
Instandhaltungsarbeiten über die gesamte mehrjährige
Betriebszeit, zu leisten.
Aufgabe der Erfindung ist es, unter Überwindung der genannten
Nachteile eine verbesserte Schutzvorrichtung und eine damit
ausgestattete Schaltanlage vorzustellen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schutzvorrichtung mit
den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie durch eine Schaltanlage
mit den Merkmalen nach dem nebengeordneten Anspruch.
Demnach weist die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung eine
berühungsloses Objekt-Identifikationssystem auf, das erkennt,
wenn die mobile Erdungsvorrichtung in die Schaltanlage
eingesetzt ist und das dann die Schaltanlage gegen das
Wiederzuschalten der Anlagenteile verriegelt.
Durch diese Maßnahmen wird eine automatische Sicherung gegen
zu frühes Wiederzuschalten von freigeschalteten Anlageteilen
erreicht. Dabei ist der Einsatz eines berühungslosen Objekt-
Identifikationssystems besonders vorteilhaft, weil damit ein
sehr zuverlässiges Erkennen des Erdungszustandes erreicht
wird. Die erfindungsgemäße Sicherung der Schaltanlage ist sehr
sicher, insbesondere gegen menschliches Versagen.
Fehlschaltungen oder andere Gefahrenquellen sind
ausgeschlossen. Außerdem ist die Schutzvorrichtung sehr
schnell und mit geringem Aufwand jederzeit in bestehende
Schaltanlagen nachrüstbar. Die erfindungsgemäße mobile
Erdungsvorrichtung, die mit einem Transponder, auch Tag
genannt, ausgerüstet ist, kann ebenfalls in herkömmlichen
Schaltanlagen, die keine Sende-Empfangsvorrichtung aufweisen,
eingesetzt werden, wobei dann jedoch keine Schutzwirkung mehr
besteht.
Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine drahtloses, insbesondere
funkbetriebenes, Identifikationssystem eingesetzt wird.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn das
Identifikationssystem einen Transponder aufweist, der an der
mobilen Erdungsvorrichtung angeordnet ist, und wenn das
Identifikationssystem eine Sende- und Empfangseinheit aufweist,
die mit der elektrischen Steuerung für einen Trennschalter der
Schaltanlage verbunden ist, und die den Trennschalter
elektrisch verriegelt, falls der Transponder sich im Sende-und
Empfangsbereich der Sende- und Empfangseinheit befindet. Da es
sich bei dem Transponder um ein nicht aktives elektronisches
Bauelement handelt, kann die mobile Erdungsvorrichtung EUK
auch in herkömmlicher Benutzungsweise eingesetzt werden, d. h.
in den bekannten Schaltanlagen, die nicht mit dem hier
vorgestellten Objekt-Identifikationssystem ausgestattet sind.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Ausbreitung der Funksignale
auf ein Schaltfeld oder auf eine Schaltzelle begrenzt ist.
Dadurch werden Störungen und unbeabsichtigte Einflüsse auf
benachbarte Schaltfelder bzw. Schaltzellen ausgeschlossen.
Im Weiteren wird die Erfindung näher beschrieben anhand eines
Ausführungsbeispiels, das in der beiliegenden Figur
schematisch dargestellt ist:
Die Figur zeigt eine Schaltanlage mit einer erfindungsgemäßen
Schutzvorrichtung, die ein berührungsloses Objekt-
Identifikationssystem bestehend aus einen Transponder 1 und
aus einer Sende- und Empfangseinheit 2 enthält. Der
Transponder 1 ist an einer mobilen Erdungsvorrichtung EUK -
auch Erdungs- und Kurzschlußvorrichtung genannt - angeordnet,
die in die Schaltanlage eingesetzt werden kann, um
freigeschaltete Anlagenteile zu erden. Die mobile
Erdungsvorrichtung ist in diesem Beispiel als Gestänge in Form
eines Erdungshakens EUK ausgebildet, der die zu erdende
Leitungsverbindung 5 mit dem Gestell der Schaltanlage über
einen Erdungsanschlussbolzen 3 verbindet. Solange der
Erdungshaken EUK in die Schaltanlage eingesetzt ist, darf kein
Wiederzuschalten der freigeschalteten Anlagenteile auf die
spannungsführende Leitungsverbindung 4 erfolgen. Deshalb ist
die Schaltanlage mit einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung
ausgestattet, die folgendermaßen funktioniert:
Der Transponder 1 steht in Funkverbindung mit der Sende- und
Empfangseinheit 2. Solange sich der Transponder 1 im Sende-
und Empfangsbereich befindet, wird ein Wiederzuschalten der
Anlagenteile (hier: das Schließen des Trennschalters)
blockiert. In diesem Falle geht das Objekt-
Identifikationssystem davon aus, dass die mobile
Erdungsvorrichtung EUK in die Schaltanlage eingesetzt ist, d. h.
das ein Erdungszustand herrscht. Erst wenn die mobile
Erdungsvorrichtung EUK aus der Schaltanlage entfernt wird und
sich somit nicht mehr im Sende- und Empfangsbereich befindet,
wird ein Wiederzuschalten der freigeschalteten Anlagenteile
zugelassen. Die Sende- und Empfangseinheit 2 ist dazu mit
einer (nicht dargestellten) Steuerung verbunden, die den
Trennschalter der Schaltanlage steuert, d. h. blockiert oder
freigibt. Solange sich der Transponder 1 im Sende- und
Empfangsbereich befindet, meldet die Sende- und
Empfangseinheit 2 an die Steuerung ein Signal zur Blockade des
Trennschalters. Damit ist der Trennschalter gegen ein
Wiederzuschalten der Nennspannung verriegelt. Erst wenn sich
der Transponder 1 außerhalb des Sende- und Empfangsbereiches
befindet, sendet die Sende- und Empfangseinheit 2 an die
Steuerung des Trennschalters ein Freigabesignal.
Das Objekt-Identifikationssystem arbeitet im
Mikrowellenbereich. Der Einsatz von Transpondern ist an sich
aus einem anderen technischen Bereich bekannt, nämlich aus dem
Bereich der sogenannten Sekundär-Radarsysteme, die ebenfalls
im Mikrowellenbereich arbeiten. Der Transponder wird
üblicherweise auch als Tag bezeichnet.
Bei der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung ist zusätzlich
jede einzelne Erdungsvorrichtung mit einem Transponder
versehen, der durch eine eindeutige Kennung identifizierbar
ist. Somit kann auch jede einzelne mobile Erdungsvorrichtung
identifiziert werden. Jedoch kann ohne Einfluss auf die
Grundfunktion zur Schutz gegen unbeabsichtigtes Erden auf eine
Identifikation zwischen dem Tag und dem Sende-Empfangsgerät
verzichtet werden. Der Sende- und Empfangsbereich der Sende-
und Empfangseinheit ist so eingestellt, dass er den
Einsatzort der mobilen Erdungsvorrichtung voll erfasst.
Dadurch wird sichergestellt, dass ein Wiederzuschalten der
Anlagenteile erst dann erfolgt, wenn sich die mobile
Erdungsvorrichtung weit genug entfernt von ihrem Einsatzort
befindet. Damit wird ausgeschlossen, dass ein Erdungszustand
bei Wiederzuschaltung besteht und es zu Unfällen und Schäden
kommt. Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene
Ausführungsbeispiel beschränkt. Eine erfindungsgemäße
Sicherungsvorrichtung kann auch so ausgeführt werden, dass
eine drahtlose Übertragung zwischen Sende-Empfangsteil und
Transponder über Infrarotsignale oder Ultraschallsignale
erfolgt. Der Tag wird untrennbar mit der mobilen
Erdungsvorrichtung EUK verbunden, damit sein absichtliches
oder auch unabsichtliches Entfernen, was zur Aufhebung der
Schutzwirkung führen würde, nicht passieren kann. Die Sende-
und Empfangseinheit wird dergestalt in den Steuerungskreis des
Motorantriebs eingebunden, das eine Blockade des Schaltgerätes
nur im Schaltzustand "Aus" erfolgt. Ein optisches Signal zeigt
an, sobald die Sende- und Empfangseinheit den Transponder
erkannt oder erfasst hat.
Die vorgeschlagene Schutzvorrichtung ermöglicht ein
automatisches Sichern gegen Wiederzuschalten von
freigeschalteten Anlageteilen, wobei der Einsatz eines Objekt-
Identifikationssystems eine sehr kostengünstige Lösung im
Vergleich zu den herkömmlichen Lösungen darstellt.
Insbesondere kann auf kostenintensive motorgetriebene Geräte
verzichtet werden. Auch ist eine zusätzliche manuelle
Sicherung vor Wiederzuschalten oder eine Meldung des
Erdungszustandes nicht erforderlich. Fehlschaltungen aufgrund
von nicht vollständig und gemäß den Sicherheitsregeln
durchgeführten Maßnahmen sind somit ausgeschlossen.
Claims (10)
1. Schutzvorrichtung für ein in eine Schaltanlage
einsetzbares Schaltgerät zum sicheren Wiederzuschalten
von freigeschalteten und mittels einer mobilen
Erdungsvorrichtung (EUK) geerdeten Anlagenteilen an die
Nennspannung, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schutzvorrichtung ein berührungsloses Objekt-
Identifikationssystem (1, 2) aufweist, das erkennt, wenn
die mobile Erdungsvorrichtung (EUK) in das Schaltgerät
eingesetzt ist und das dann das Schaltgerät gegen das
Wiederzuschalten der Anlagenteile verriegelt.
2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass
das Identifikationssystem ein drahtloses, insbesondere
ein funkbetriebenes, Identifikationssystem (1, 2) ist.
3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass
das Identifikationssystem einen Transponder (1), der an
der mobilen Erdungsvorrichtung (EUK) angeordnet ist, und
eine Sende- und Empfangseinheit (2) enthält, die mit der
elektrischen Steuerung für das Schaltgerät, insbesondere
für den Trennschalter einer Schaltanlage, verbunden ist
und die das Schaltgerät elektrisch verriegelt, falls der
Transponder (1) sich im Sende- und Empfangsbereich der
Sende-und Empfangseinheit (2) befindet.
4. Schutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass
der Transponder (1) untrennbar mit der mobilen
Erdungsvorrichtung (EUK) verbunden ist.
5. Schutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass
die Sende- und Empfangseinheit (2) eine Blockade der
Antriebssteuerung des Schaltgerätes nur im
ausgeschalteten Zustand des Schaltgerätes veranlasst.
6. Schutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass
die Sende- und Empfangseinheit (2) eine Blockade der
Antriebssteuerung des Schaltgerätes
erst nach einer vorgebbaren Zeitverzögerung aufhebt.
7. Schutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass
die Sende- und Empfangseinheit (2) ein Funksignal
aussendet, welches auf ein Schaltfeld oder auf eine
Schaltzelle begrenzt ist.
8. Schaltgerät für eine Schaltanlage mit einer
Schutzvorrichtung zum sicheren Wiederzuschalten von
freigeschalteten und mittels einer mobilen
Erdungsvorrichtung (EUK) geerdeten Anlagenteilen an die
Nennspannung, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schutzvorrichtung ein berührungsloses Objekt-
Identifikationssystem (1, 2) aufweist, das erkennt, wenn
die mobile Erdungsvorrichtung (EUK) in das Schaltgerät
eingesetzt ist und das dann das Schaltgerät gegen das
Wiederzuschalten der Anlagenteile verriegelt.
9. Schaltgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
das Schaltgerät ein Leistungsschalter oder ein
Trennschalter ist, der in eine Schaltanlage, insbesondere
in eine luftisolierte Schaltanlage, einsetzbar ist.
10. Schaltanlage mit einem Schaltgerät und mit einer
Schutzvorrichtung zum sicheren Wiederzuschalten von
freigeschalteten und mittels einer mobilen
Erdungsvorrichtung (EUK) geerdeten Anlagenteilen an die
Nennspannung, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schutzvorrichtung ein berührungsloses Objekt-
Identifikationssystem (1, 2) aufweist, das erkennt, wenn
die mobile Erdungsvorrichtung (EUK) in das Schaltgerät
eingesetzt ist und das dann das Schaltgerät gegen das
Wiederzuschalten der Anlagenteile verriegelt.
Priority Applications (2)
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DE2000154832 DE10054832A1 (de) | 2000-11-04 | 2000-11-04 | Schutzvorrichtung für ein in eine Schaltanlage einsetzbares Schaltgerät |
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Applications Claiming Priority (1)
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DE2000154832 DE10054832A1 (de) | 2000-11-04 | 2000-11-04 | Schutzvorrichtung für ein in eine Schaltanlage einsetzbares Schaltgerät |
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