DE68911820T2 - Switchgear with remote control. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Niederspannungs-Stromschaltgerät mit Fernbetätigung, das mindestens einen zwischen einer Einschalt- und einer Ausschaltstellung beweglichen Kontakt sowie ein Fernbetätigungsglied mit einem elektromagnetischen Schaltelement aufweist, das einen Elektromagneten umfaßt und einem Schaltmechanismus zur Verschiebung des beweglichen Kontakts zugeordnet ist, wobei der Elektromagnet eine über einen Halbleiterschalter mit Steuerelektrode an eine Spannungsquelle angeschlossene Spule aufweist, das Fernbetätigungsglied einen elektronischen Steuerschaltkreis mit mindestens einem mit Fernbetätigungssignalen beaufschlagten Eingang sowie einen an die genannte Elektrode angeschlossenen Ausgang aufweist, der diese Elektrode mit einem ersten, durch ein Fernbetätigungssignal zur Veränderung der Schaltstellung des beweglichen Kontakts erzeugten Impuls beaufschlagt, und Mittel zur Erfassung der Schaltstellung der beweglichen Kontakte an die elektronische Ferntätigungsschaltung ein die genannte Schaltstellung abbildendes Signal liefern.The invention relates to a low-voltage power switching device with remote control, which has at least one contact that can be moved between an on and an off position, and a remote control element with an electromagnetic switching element that includes an electromagnet and is associated with a switching mechanism for moving the movable contact, the electromagnet having a coil connected to a voltage source via a semiconductor switch with a control electrode, the remote control element having an electronic control circuit with at least one input that receives remote control signals, and an output connected to said electrode, which supplies said electrode with a first pulse generated by a remote control signal to change the switching position of the movable contact, and means for detecting the switching position of the movable contacts supply a signal to the electronic remote control circuit that represents said switching position.

Fernbetätigte Schaltgeräte dieser Art, z.B. Lasttrennschalter oder Leistungsschalter, die entweder nach dem Prinzip von Stromstoßschaltern, wobei das Fernbetätigungssignal ein Impulssignal darstellt, oder nach dem Schützprinzip arbeiten, sind bekannt. In der EP-A-0199612 wird ein Leistungsschalter mit Fernbetätigung näher beschrieben, der zwei verschiedene gleichzeitig ansteuerbare Fernbetätigungseingänge aufweist, von denen einer für eine Impulsansteuerung, d.h. entsprechend dem Stromstoßprinzip, und der andere für eine kombinierte Ansteuerung entweder entsprechend dem Schützprinzip oder entsprechend einer übergeordneten Stromstoßfunktion genutzt wird.Remotely operated switching devices of this type, e.g. load-break switches or circuit breakers, which operate either according to the principle of impulse switches, where the remote control signal is a pulse signal, or according to the contactor principle, are known. EP-A-0199612 describes in more detail a circuit breaker with remote control which has two different remote control inputs that can be controlled simultaneously, one of which is used for impulse control, i.e. according to the impulse principle, and the other for combined control either according to the contactor principle or according to a higher-level impulse function.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebszuverlässigkeit fernbetätigter Schaltgeräte, die nach dem Stromstoßprinzip und/oder dem Schützprinzip arbeiten, zu verbessern.The invention is based on the object of improving the operational reliability of remotely operated switching devices that work according to the impulse principle and/or the contactor principle.

Diese Aufgabe wird dadurch erfüllt, daß der erfindungsgemäße elektronische Steuerschaltkreis Mittel, mit denen bestimmt werden kann, ob die beweglichen Kontakte innerhalb einer festgelegten Zeit nach Beaufschlagung der genannten Elektrode mit dem ersten Impuls ihre Schaltstellung verändert haben, sowie Mittel zur Beaufschlagung des Ausgangs mit einem zweiten Impuls für den Fall umfaßt, daß die beweglichen Kontakte ihre Schaltstellung während der genannten Zeit nicht verändert haben.This object is achieved in that the inventive Electronic control circuit comprising means for determining whether the movable contacts have changed their switching position within a predetermined time after the first pulse has been applied to said electrode, and means for applying a second pulse to the output in the event that the movable contacts have not changed their switching position during said time.

Nach einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung werden die Impulse mit einem Taktgebersignal synchronisiert, das seinerseits mit dem ebenfalls die Spule des Elektromagneten speisenden Netz synchronisiert ist, und die Zeitdauer zwischen dem ersten Impuls und dem ggf. erzeugten zweiten Impuls ist konstant und liegt in der Größenordnung von max. einigen Perioden des Taktsignals.According to a preferred embodiment of the invention, the pulses are synchronized with a clock signal, which in turn is synchronized with the network that also supplies the coil of the electromagnet, and the time period between the first pulse and the second pulse that may be generated is constant and is in the order of a maximum of several periods of the clock signal.

Nach einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung umfaßt der elektronische Steuerschaltkreis erste Mittel, die mit den Fernbetätigungssignalen und dem Taktsignal beaufschlagt werden und ein erstes Ausgangssignal erzeugen, das bis zur ersten auf eine ansteigende Flanke des Fernbetätigungssignals folgenden abfallenden Flanke des Taktsignals den logischen Wert 1 aufweist, danach über eine erste festgelegte Zeitdauer, vorzugsweise über die folgende Periode des Taktsignals den logischen Wert 0 annimmt und anschließend erneut den logischen Wert 1 über eine zweite festgelegte Zeitdauer, vorzugsweise über die nächste Periode des Taktsignals führt.According to a preferred embodiment of the invention, the electronic control circuit comprises first means which are supplied with the remote control signals and the clock signal and generate a first output signal which has the logical value 1 up to the first falling edge of the clock signal following a rising edge of the remote control signal, then assumes the logical value 0 over a first fixed period of time, preferably over the following period of the clock signal, and then again assumes the logical value 1 over a second fixed period of time, preferably over the next period of the clock signal.

Bei einem Schaltgerät, das nach dem Stromstoßprinzip arbeiten soll, umfaßt der elektronische Steuerschaltkreis zweite Mittel, die mit den Fernbetätigungssignalen, den Taktsignalen und den die Schaltstellung der Kontakte abbildenden Signalen beaufschlagt werden und ein Ausgangssignal erzeugen, das bei einer ansteigenden Flanke des Fernbetätigungssignals den logischen Wert 1 annimmt und erst nach einer Veränderung der Schaltstellung der Kontakte auf den logischen Wert 0 zurückkehrt, sowie ein erstes UND-Gatter, das mit den Fernbetätigungssignalen, den Taktsignalen, dem Ausgangssignal der ersten Mittel und an einem vierten Eingang mit dem Ausgangssignal der zweiten Mittel beaufschlagt wird, wobei das Ausgangssignal des ersten UND-Gatters aus den genannten ersten und zweiten Impulsen besteht.In a switching device that is to operate according to the impulse current principle, the electronic control circuit comprises second means that are supplied with the remote control signals, the clock signals and the signals representing the switching position of the contacts and generate an output signal that assumes the logical value 1 on a rising edge of the remote control signal and only returns to the logical value 0 after a change in the switching position of the contacts, as well as a first AND gate that is supplied with the remote control signals, the clock signals, the output signal of the first means and, at a fourth input, with the output signal the second means, wherein the output signal of the first AND gate consists of said first and second pulses.

Arbeitet das Schaltgerät nach dem Schützprinzip, so erzeugen die genannten ersten Mittel ein zweites Ausgangssignal, das bis zur ersten auf eine abfallende Flanke des Steuersignals folgenden abfallenden Flanke des Taktsignals den logischen Wert 1 aufweist, über die genannte erste festgelegte Zeitdauer den logischen Wert 0 führt und danach über die genannte zweite festgelegte Zeitdauer erneut den logischen Wert 1 annimmt, wobei der elektronische Steuerschaltkreis ein zweites UND-Gatter, das mit dem Fernbetätigungssignal, dem Taktsignal, dem ersten Ausgangssignal der genannten ersten Mittel und an einem vierten Eingang mit einem in bezug auf das die Kontaktstellung abbildenden Signal komplementären Signal beaufschlagt wird, sowie ein drittes UND-Gatter umfaßt, das mit den Taktsignalen, einem zum Fernbetätigungssignal komplementären Signal, dem zweiten Ausgangssignal der genannten ersten Mittel und an einem vierten Eingang mit dem die Kontaktstellung abbildenden Signal beaufschlagt wird, wobei die Ausgangssignale des zweiten und dritten UND-Gatters den Eingängen eines ODER-Gatters zugeführt werden, dessen Ausgangssignal aus den genannten ersten und zweiten Impulsen besteht.If the switching device operates according to the contactor principle, the first means mentioned generate a second output signal which has the logical value 1 until the first falling edge of the clock signal following a falling edge of the control signal, has the logical value 0 over the first specified period of time and then again assumes the logical value 1 over the second specified period of time, the electronic control circuit comprising a second AND gate which is supplied with the remote control signal, the clock signal, the first output signal of the first means mentioned and, at a fourth input, with a signal complementary to the signal representing the contact position, and a third AND gate which is supplied with the clock signals, a signal complementary to the remote control signal, the second output signal of the first means mentioned and, at a fourth input, with the signal representing the contact position, the output signals of the second and third AND gate are fed to the inputs of an OR gate, whose output signal consists of the aforementioned first and second pulses.

Bei einem Schaltgerät, dessen Schützsteuereingang gleichzeitig als Stromstoßeingang fungieren kann, liefert ein Wahlschalter für die Schützfunktion ein Signal mit dem Wert 1 und für die Stromstoßfunktion ein Signal mit dem Wert 0 an die genannten zweiten Mittel, wobei die den vierten Eingang des zweiten UND-Gatters beaufschlagenden Ausgangssignale der genannten zweiten Mittel im Schützbetrieb von dem in bezug auf das die Kontaktstellung abbildenden Signal komplementären Signal abgeleitet werden, und die genannten zweiten Mittel den vierten Eingang des dritten UND-Gatters im Stromstoßbetrieb mit einem Signal mit dem logischen Wert 0 und im Schützbetrieb mit einem von dem die Kontaktstellung abbildenden Signal abgeleiteten Signal beaufschlagen.In a switching device whose contactor control input can simultaneously function as a current impulse input, a selector switch supplies a signal with the value 1 for the contactor function and a signal with the value 0 for the current impulse function to said second means, whereby the output signals of said second means applied to the fourth input of the second AND gate are derived from the signal complementary to the signal representing the contact position in contactor operation, and said second means apply a signal with the logical value 0 to the fourth input of the third AND gate in current impulse operation and a signal derived from the signal representing the contact position in contactor operation.

Spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der beigefügten Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer Vorteile und Merkmale näher erläutert. Dabei zeigen:Specific embodiments of the invention are shown in the attached drawing and explained in more detail in the following description, indicating further advantages and features. Shown are:

Fig. 1 und 2 die schematische Darstellung eines fernbetätigten Leistungsschalters bekannter Bauart, auf den die Erfindung angewendet werden kann.Fig. 1 and 2 show a schematic representation of a remotely operated circuit breaker of known type to which the invention can be applied.

Fig. 3 das Blockschaltbild eines Fernbetätigungsblocks des Leistungsschalters aus Fig. 1 und 2.Fig. 3 shows the block diagram of a remote control block of the circuit breaker from Fig. 1 and 2.

Fig. 4 die die Stellung der Kontakte 33 abbildenden Signale (Fig. 4d), die Ausgangssignale des elektronischen Steuerschaltkreises (Fig. 4c) in Abhängigkeit von den Fernbetätigungssignalen, mit denen die Eingangsklemmen TL (74) (Fig. 4a) bzw. CT (76) (Fig. 4b) beaufschlagt werden, wobei der Wahlschalter S in der aktiven Stellung (S = 1) steht.Fig. 4 the signals representing the position of the contacts 33 (Fig. 4d), the output signals of the electronic control circuit (Fig. 4c) depending on the remote control signals applied to the input terminals TL (74) (Fig. 4a) or CT (76) (Fig. 4b), with the selector switch S in the active position (S = 1).

Fig. 5 das detaillierte Schaltbild einer besonderen Ausgestaltung eines Strompfades eines elektronischen Steuerschaltkreises, der einem erfindungsgemäßen, im Stromstoßbetrieb arbeitenden Schaltgerät zugeordnet ist.Fig. 5 shows the detailed circuit diagram of a special embodiment of a current path of an electronic control circuit which is associated with a switching device according to the invention which operates in impulse mode.

Fig. 6 die Signale an verschiedenen Punkten des Schaltkreises aus Fig. 5.Fig. 6 shows the signals at different points of the circuit from Fig. 5.

Fig. 7 das detaillierte Schaltbild einer besonderen Ausgestaltung eines Strompfades eines elektronischen Steuerschaltkreises, der einem erfindungsgemäßen Schaltgerät zugeordnet ist, das entweder im Schützbetrieb oder im übergeordneten Stromstoßbetrieb arbeiten kann.Fig. 7 shows the detailed circuit diagram of a special embodiment of a current path of an electronic control circuit which is assigned to a switching device according to the invention which can operate either in contactor mode or in higher-level current impulse mode.

Fig. 8 die Signale an verschiedenen Punkten des Schaltkreises aus Fig. 7 bei Verwendung des Eingangs CT für die Schützfunktion (S=1).Fig. 8 shows the signals at different points of the circuit from Fig. 7 when using the CT input for the contactor function (S=1).

Gemäß Fig. 1 und 2 umfaßt ein, allgemein mit 10 bezeichnetes fernbetätigtes Schaltgerät zwei einpolige Schalterblöcke 12, 14 oder Pole, die an einen Fernbetätigungsblock 16 zur Bildung eines zweipoligen modularen Schaltersystems mit Fernbetätigungsfünktion angereiht sind. Jeder Pol 12, 14 ist in einem getrennten Isolierstoffgehäuse angeordnet und umfaßt einen Schaltmechanismus, der im französischen Patent 2.535.520 detailliert beschriebenen Bauart. Die beiden Pole bilden den Leistungsstromkreis und weisen zwei über zwei Einspeiseleitungen 22, 24 an ein Niederspannungs-Verteilernetz angeschlossene Eingangsklemmen 18, 20 und zwei über zwei Verbindungsleitungen 30, 32 mit einer (nicht dargestellten) Last verbundene Abgangsklemmen 26, 28 auf. Die beiden Pole 12, 14 können selbstverständlich auch in einem gemeinsamen zweipoligen Gehäuse angeordnet werden. Zur Bildung eines drei- oder vierpoligen Schaltgeräts können auch drei bzw. vier identische Pole nebeneinander angeordnet werden.Referring to Figures 1 and 2, a remotely operated switching device, generally designated 10, comprises two single-pole switch blocks 12, 14 or poles connected to a remote control block 16 to form a two-pole modular switch system with remote control function. Each pole 12, 14 is arranged in a separate insulated housing and comprises a switching mechanism of the type described in detail in French patent 2,535,520. The two poles form the power circuit and have two input terminals 18, 20 connected to a low-voltage distribution network via two feeder lines 22, 24 and two output terminals 26, 28 connected to a load (not shown) via two connecting lines 30, 32. The two poles 12, 14 can of course also be arranged in a common two-pole housing. To form a three- or four-pole switching device, three or four identical poles can also be arranged next to each other.

Jeder Pol 12, 14 umfaßt einen bistabilen beweglichen Hauptkontakt 33, der zwischen einer Einschaltstellung und einer Ausschaltstellung hin- und herbewegt wird. Der Fernbetätigungsblock 16 weist einen Fernbetätigungsmechanismus 34 (Fig. 2) auf, der das Verschwenken der beweglichen Kontakte 33 von der Einschaltstellung in die Ausschaltstellung bzw. umgekehrt als Folge eines Fernbetätigungsbefehls gewährleistet, der das mit einem Elektromagneten 36 bestückte elektromagnetische Betätigungsglied beaufschlagt. Im Innern jeder Poleinheit 12, 14 ist ein magnetothermischer Auslöser angeordnet, der einem automatischen Auslösemechanismus 38 zugeordnet ist, der mit dem beweglichen Kontakt 33 zusammenwirkt, um diesen bei Auftreten einer Überlast und/oder eines Fehlers in die Ausschaltstellung zu überführen und unabhängig von der Stellung des Fernbetätigungsmechanismus 16 in dieser Stellung zu halten, solange sich der Auslösemechanismus 38 in der Ausgelöststellung befindet. Eine erneute Inbetriebnahme erfordert das Umlegen eines Betätigungshebels 40 zum manuellen Wiederspannen des Auslösemechanimus 38, um in dessen gespannter Stellung ein fernbetätigtes Einschalten des Schaltgeräts über den Fernbetätigungsblock 16 zu ermöglichen.Each pole 12, 14 comprises a bistable movable main contact 33 which is moved back and forth between an on position and an off position. The remote control block 16 has a remote control mechanism 34 (Fig. 2) which ensures the pivoting of the movable contacts 33 from the on position to the off position or vice versa as a result of a remote control command which acts on the electromagnetic actuator equipped with an electromagnet 36. Inside each pole unit 12, 14 there is a magnetothermal release, which is associated with an automatic release mechanism 38, which interacts with the movable contact 33 to move it to the off position when an overload and/or a fault occurs and to keep it in this position regardless of the position of the remote control mechanism 16, as long as the release mechanism 38 is in the released position. Restarting the device requires moving an operating lever 40 to manually re-tension the release mechanism 38 in order to enable the switching device to be switched on remotely via the remote control block 16 when it is in the tensioned position.

Der Elektromagnet 36 des Fernbetätigungsblocks 16 weist einen Tauchkern 42 auf, der auf einen Schwenkhebel 44 wirkt, dessen entgegengesetztes Ende auf einem ortsfesten Lagergelenk 46 des Isolierstoffgehäuses 48 montiert ist. Auf dem Schwenkhebel 44 ist eine Schubstange 50 befestigt, die mechanisch mit einer begrenzt um eine ortfeste Achse 54 drehbaren Wippe 52 sowie mit einer Rückhol- Blattfeder 56 zusammenwirkt. Die Wippe 52 ist über ein Gestänge 58 mit einem Kipphebel 60 verbunden, der ein Not-Betätigungsglied darstellt und dazu dient, das Schaltgerät 10 manuell ein- und auszuschalten. Das Handbetätigungsglied 60 ist außerdem mit einem Arm 62 verbunden, der in einen auf die beweglichen Kontakte 33 der Pole 12, 14 wirkenden (nicht dargestellten) Schwinghebel eingreifen kann, um so eine mechanische Verbindung zwischen dem Schwinghebel und der Wippe 52 herzustellen.The electromagnet 36 of the remote control block 16 has a plunger core 42 which acts on a pivot lever 44, the opposite end of which is mounted on a stationary bearing joint 46 of the insulating housing 48. A push rod 50 is attached to the pivot lever 44, which mechanically interacts with a rocker 52 which can be rotated to a limited extent about a stationary axis 54, as well as with a return leaf spring 56. The rocker 52 is connected via a rod 58 to a rocker lever 60 which represents an emergency actuating element and is used to manually switch the switching device 10 on and off. The manual operating member 60 is also connected to an arm 62 which can engage in a rocker arm (not shown) acting on the movable contacts 33 of the poles 12, 14, in order to thus establish a mechanical connection between the rocker arm and the rocker 52.

Die Funktionsweise eines solchen Schaltgeräts ist in der EP-A- 0108678 sowie im französischen Patent 2.579.821 näher beschrieben und kann wie folgt zusammengefaßt werden:The functionality of such a switching device is described in more detail in EP-A- 0108678 and in French patent 2,579,821 and can be summarized as follows:

In der gespannten Stellung des Spannhebels 40 kann das Ein- und Ausschalten der Pole 12, 14 entweder manuell über das Notbetätigungsglied 60 oder fernbetätigt durch Erregung des Elektromagneten 36 des Fernbetätigungsblocks 16 erfolgen. Bei jedem Befehl, mit dem der Elektromagnet beaufschlagt wird, verändert die Wippe 52 ihre Lage, und der Auslösemechanismus 38 bleibt während dieser Fernbetätigungsfunktionen inaktiv.In the tensioned position of the tension lever 40, the poles 12, 14 can be switched on and off either manually via the emergency actuating element 60 or remotely by energizing the electromagnet 36 of the remote actuating block 16. With each command that is applied to the electromagnet, the rocker 52 changes its position and the trigger mechanism 38 remains inactive during these remote actuating functions.

Bei Auftreten eines Fehlers bewirkt der Auslösemechanismus 38 das Öffnen der Kontakte in den Polen 12, 14 und die Überführung des Spannhebels 40 in die Ausgelöststellung. Die beweglichen Kontakte 33 werden unabhängig von jeglichem Fernbetätigungsbefehl in der Ausschaltstellung gehalten. Es ist erkennbar, daß diese Ausgelöststellung des Spannhebels 40 eine zuverlässige Anzeige für die Öffnung der Kontakte darstellt. Eine erneute Inbetriebnahme des Schaltgeräts 10 erfordert ein manuelles Wiederspannen des Spannhebels 40 zur Überführung in die Gespanntstellung, so daß der Schalter anschließend erneut über den Fernbetätigungsmechanismus 34 angesteuert werden kann.If a fault occurs, the tripping mechanism 38 causes the contacts in the poles 12, 14 to open and the clamping lever 40 to move into the tripped position. The movable contacts 33 are held in the off position regardless of any remote control command. It can be seen that this tripped position of the clamping lever 40 represents a reliable indication of the opening of the contacts. Restarting the switching device 10 requires manual re-clamping of the clamping lever 40 to move it into the clamped position, so that the switch can then be controlled again via the remote control mechanism 34. can be.

Der Fernbetätigungsblock 16 weist vier Anschlußklemmen CT, TL, P und N auf, die intern mit einem elektronischen Schaltkreis 39 zur Ansteuerung des Elektromagneten 36 verbunden sind. Die beiden Klemmen P und N stellen die über die externen Leiter 68, 70 mit einer Gleich- oder Wechselspannungsquelle 72, von z.B. 220 V verbundenen Einspeiseklemmen dar. Die Eingangsklemme TL wird mit einem ersten Impulsbefehl nach dem Stromstoßprinzip beaufschlagt, wobei das Impulssignal durch Betätigung eines ersten monostabilen Schalters oder Kontakts, insbesondere eines Drucktasters 74 erzeugt wird, der zwischen die Klemme TL und den Leiter 68 geschaltet ist. Die zweite Eingangsklemme CT wird für einen gemischten Steuerbefehl verwendet, dessen Charakteristik von der Stellung eines Wahlschalters S abhängt. Es ist erkennbar, daß die beiden Eingangsklemmen CT und TL über ihre jeweiligen Kontakte 76, 74 auf dem gleichen Potential, und zwar dem der Einspeiseklemme P oder gemäß einer Ausführungsvariante dem der anderen Einspeiseklemme N liegen. Bei Einsatz in einem 220-V-Netz könnten die Leiter 68, 70 direkt an die Einspeiseleitungen 22, 24 der Pole 12, 14 angeschlossen und so auf die Spannungsquelle 72 verzichtet werden.The remote control block 16 has four connection terminals CT, TL, P and N, which are internally connected to an electronic circuit 39 for controlling the electromagnet 36. The two terminals P and N represent the feed terminals connected via the external conductors 68, 70 to a direct or alternating voltage source 72, e.g. 220 V. The input terminal TL is supplied with a first pulse command according to the impulse current principle, the pulse signal being generated by actuating a first monostable switch or contact, in particular a push button 74, which is connected between the terminal TL and the conductor 68. The second input terminal CT is used for a mixed control command, the characteristics of which depend on the position of a selector switch S. It can be seen that the two input terminals CT and TL are at the same potential via their respective contacts 76, 74, namely that of the feed terminal P or, according to a variant, that of the other feed terminal N. When used in a 220 V network, the conductors 68, 70 could be connected directly to the feed lines 22, 24 of the poles 12, 14, thus eliminating the need for the voltage source 72.

In dem in Fig. 3 schematisch dargestellten Fernbetätigungsblock 16 ist die Spule 36 des Elektromagneten über einen Halbleiterschalter 37 an die Spannungsquelle (P, N) angeschlossen. Liegt als Versorgungsspannung eine Wechselspannung vor, wird entsprechend der Abbildung vorzugsweise ein Thyristor eingesetzt. Selbstverständlich kann auch jede andere Art von Halbleiterschalter, z.B. ein Leistungs- Feldeffekttransistor vom Typ MOSFET eingesetzt werden, wobei die dem Halbleiterschalter zugeführte Spannung nötigenfalls gleichgerichtet wird.In the remote control block 16 shown schematically in Fig. 3, the coil 36 of the electromagnet is connected to the voltage source (P, N) via a semiconductor switch 37. If the supply voltage is an alternating voltage, a thyristor is preferably used as shown in the figure. Of course, any other type of semiconductor switch, e.g. a power field effect transistor of the MOSFET type, can also be used, with the voltage supplied to the semiconductor switch being rectified if necessary.

Der elektronische Steuerschaltkreis 39 dient dazu, die Steuerelektrode des Halbleiterschalters 37 mit den geeigneten Signalen entsprechend der Schaltstellung der beweglichen Kontakte und der ihm über die Eingänge TL und CT zugeführten Fernbetätigungssignale zu beaufschlagen. Der Halbleiterschalter wird ebenfalls über die Klemmen P und N eingespeist, wobei eine in den elektronischen Steuerschaltkreis 39 eingebaute (nicht dargestellte) Stromversorgungseinheit die ggf. erforderlichen Gleichspannungen liefert.The electronic control circuit 39 serves to supply the control electrode of the semiconductor switch 37 with the appropriate signals according to the switching position of the moving contacts and the remote control signals fed to it via the inputs TL and CT. The semiconductor switch is also controlled via the terminals P and N, whereby a power supply unit (not shown) built into the electronic control circuit 39 supplies the DC voltages that may be required.

Der Fernbetätigungsblocks 16 weist folgende Funktionsweise auf:The remote control block 16 functions as follows:

In der gespannten Stellung des Spannhebels 40 bewirkt jeder vom elektronischen Steuerschaltkreis 39 an den Halbleiterschalter 37 gelieferte Fernbetätigungsbefehl die Erregung des Elektromagneten 36 und eine Veränderung der Schaltstellung der beweglichen Hauptkontakte 33 der Pole 12, 14. Dieser Fernbetätigungsbefehl kann entweder durch das erste, der Klemme TL (Schließen des Drucktaster 74) zugeordnete Impulssignal oder durch das zweite, von der Stellung des Wahlschalters S abhängigen und der Eingangsklemme CT (Schließen des Kontakts 76) zugeordnete Ansteuerungssignal erzeugt werden.In the tensioned position of the tensioning lever 40, each remote control command delivered by the electronic control circuit 39 to the semiconductor switch 37 causes the excitation of the electromagnet 36 and a change in the switching position of the movable main contacts 33 of the poles 12, 14. This remote control command can be generated either by the first pulse signal assigned to the terminal TL (closing the push button 74) or by the second control signal, which depends on the position of the selector switch S and is assigned to the input terminal CT (closing the contact 76).

Bei der ersten Ansteuerungsart arbeitet das Schaltgerät 10 nach dem Stromstoßprinzip, wobei jeder die Eingangsklemme TL (Fig. 4a) beaufschlagende Impuls eine Veränderung der Schaltstellung der Hauptkontakte 33 (Fig. 4c und 4d) bewirkt.In the first control mode, the switching device 10 operates according to the current impulse principle, whereby each pulse applied to the input terminal TL (Fig. 4a) causes a change in the switching position of the main contacts 33 (Fig. 4c and 4d).

Die zweite Ansteuerungsart entspricht dem Schützbetrieb des Schaltgeräts 10, wenn der Stecker des Wahlschalters S entsprechend Fig. 4 eingesteckt ist (S=1). Der Kontakt 76 kann über eine Taktgeberschaltung in Form einer (nicht dargestellten) Zeitschaltuhr oder eines (nicht dargestellten) Zeitglieds einer Steuerung angesteuert werden, so daß die Eingangsklemme CT mit Steuer-Rechteckimpulsen beaufschlagt wird, wobei die Breite jedes Impulses im allgemeinen größer ist als die Breite der Impulse der ersten Ansteuerung (siehe Fig. 4). Der Steuerbefehl am Ausgang des elektronischen Steuerschaltkreises 39 (Fig. 4c) hängt von der Stellung des die Eingangsklemme CT mit einem Rechteckimpuls beaufschlagenden Kontakts 76 sowie vom Zustand einer die Stellung der beweglichen Hauptkontakte 33 abbildenden Erfassungsschaltung 41 ab. Eine solche Erfassungsschaltung läßt sich in den Fernbetätigungsblock 16 integrieren (Fig. 3) und kann auf bekannte Weise als Reedrelais ausgeführt sein, dessen Steuerkontakt durch einen Dauermagneten angesteuert wird, der mit einer Vorrichtung zur Übertragung der Bewegung der Hauptkontakte verbunden ist. Der elektronische Steuerschaltkreis liefert nur dann einen Befehl zur Veränderung der Kontaktstellung an den Halbleiterschalter 37, wenn beim Schließen des Steuerkontakts 76 die Hauptkontakte 33 geöffnet bzw. beim Öffnen des Kontakts 76 die Hauptkontakte 33 geschlossen sind. Im ersten Fall führt das Schließen des Steuerkontakts 76 zu einer ansteigenden Flanke des Rechteckimpulses, die das Schließen der Hauptkontakte 33 bewirkt. Im zweiten Fall führt das Öffnen des Steuerkontakts 76 zu einer abfallenden Flanke des Rechteckimpulses, die das Öffnen der Hauptkontakte 33 bewirkt. Das Schließen des Steuerkontakts 76 bei geschlossenen Hauptkontakten 33 sowie das Öffnen des Steuerkontakts 76 bei geöffneten Hauptkontakten 33 führen zu keinerlei Veränderung der Kontaktstellung des Schaltgeräts 10 (Fig. 4b, 4c, 4d).The second type of control corresponds to the contactor operation of the switching device 10 when the plug of the selector switch S is plugged in as shown in Fig. 4 (S=1). The contact 76 can be controlled by a clock circuit in the form of a timer (not shown) or a timing element (not shown) of a control system, so that the input terminal CT is supplied with control square-wave pulses, the width of each pulse generally being greater than the width of the pulses of the first control (see Fig. 4). The control command at the output of the electronic control circuit 39 (Fig. 4c) depends on the position of the contact 76 supplying the input terminal CT with a square-wave pulse and on the state of a detection circuit 41 which maps the position of the movable main contacts 33. Such a detection circuit can be integrated into the remote control block 16 (Fig. 3) and can be designed in a known manner as a reed relay. whose control contact is controlled by a permanent magnet which is connected to a device for transmitting the movement of the main contacts. The electronic control circuit only supplies a command to change the contact position to the semiconductor switch 37 if the main contacts 33 are open when the control contact 76 is closed or if the main contacts 33 are closed when the contact 76 is opened. In the first case, the closing of the control contact 76 leads to a rising edge of the rectangular pulse which causes the main contacts 33 to close. In the second case, the opening of the control contact 76 leads to a falling edge of the rectangular pulse which causes the main contacts 33 to open. The closing of the control contact 76 with the main contacts 33 closed and the opening of the control contact 76 with the main contacts 33 open do not lead to any change in the contact position of the switching device 10 (Fig. 4b, 4c, 4d).

In der inaktiven Stellung des Wahlschalter (S=0) entspricht die zweite Eingangsklemme (76) einem von der ersten Ansteuerung entkoppelten Impulseingang, so daß eine Ansteuerung durch ein übergeordnetes Stromstoßsignal ermöglicht wird.In the inactive position of the selector switch (S=0), the second input terminal (76) corresponds to a pulse input decoupled from the first control, so that control by a higher-level current impulse signal is possible.

In der oben beschriebenen Schaltung beaufschlagt der elektronische Steuerschaltkreis 39 also die Steuerelektrode des Halbleiterschalters 37 mit einem Steuerbefehl, wenn seinem Eingang ein Fernbetätigungssignal zur Veränderung der Stellung des beweglichen Kontakts zugeführt wird, d.h. die Weitergabe des Steuerbefehls erfolgt im Stromstoßbetrieb unabhängig von der tatsächlichen Stellung des Kontakts und im Schützbetrieb unter Berücksichtigung dieser Kontaktstellung.In the circuit described above, the electronic control circuit 39 applies a control command to the control electrode of the semiconductor switch 37 when a remote control signal for changing the position of the movable contact is fed to its input, i.e. the control command is passed on in impulse mode independently of the actual position of the contact and in contactor mode taking this contact position into account.

Erfindungsgemäß überwacht der elektronische Steuerschaltkreis 39 die tatsächliche Stellung des beweglichen Kontakts über eine festgelegte Zeitdauer nach Weitergabe des Steuersignals zur Kontaktstellungsänderung in Form eines ersten Impulses an die Steuerelektrode und beaufschlagt diese Elektrode mit einem zweiten Impuls, wenn die gewünschte Kontaktstellungsänderung nicht eingetreten ist.According to the invention, the electronic control circuit 39 monitors the actual position of the movable contact over a specified period of time after the control signal for the change in contact position has been transmitted in the form of a first pulse to the control electrode and applies a second pulse to this electrode if the desired change in contact position has not occurred.

Das in Fig. 5 dargestellte Schaltbild zeigt den dem Stromstoßpfad zugeordneten Teil des elektronischen Steuerschaltkreises 39 eines Schaltgeräts gemäß Fig. 1 - 3, in dem die Erfindung eingesetzt wird.The circuit diagram shown in Fig. 5 shows the part of the electronic control circuit 39 of a switching device according to Fig. 1 - 3, in which the invention is used, that is assigned to the current impulse path.

Der in Fig. 5 dargestellte Strompfad umfaßt drei Eingänge. Der erste Eingang wird mit den Fernbetätigungssignalen A (Fig. 6c) für die Stromstoßansteuerung (TL) beaufschlagt. Der zweite Eingang wird mit einem netzfrequenten Taktsignal H (Fig. 6a) beaufschlagt, das auf herkömmliche Weise durch eine (nicht dargestellte), in den elektronischen Steuerschaltkreis 39 integrierte und mit dem Netz synchronisierte Taktgeberschaltung erzeugt wird. So kann der elektronische Steuerschaltkreis mit der Versorgungsspannung der Spule des Elektromagneten synchronisierte Impulse erzeugen, wenn diese Spule aus dem Netz gespeist wird. Der dritte Eingang wird mit dem die Stellung der beweglichen Kontakte abbildenden Signal B beaufschlagt, das von der den beweglichen Kontakten zugeordneten Erfassungsschaltung 41 erzeugt wird. Das Signal B führt in der Einschaltstellung der Kontakte den logischen Wert 1 und in der Ausschaltstellung der Kontakte den logischen Wert 0.The current path shown in Fig. 5 comprises three inputs. The first input is supplied with the remote control signals A (Fig. 6c) for the current impulse control (TL). The second input is supplied with a mains frequency clock signal H (Fig. 6a), which is generated in a conventional manner by a clock circuit (not shown) integrated into the electronic control circuit 39 and synchronized with the mains. The electronic control circuit can thus generate pulses synchronized with the supply voltage of the coil of the electromagnet when this coil is fed from the mains. The third input is supplied with the signal B, which represents the position of the moving contacts and is generated by the detection circuit 41 assigned to the moving contacts. The signal B has the logical value 1 when the contacts are switched on and the logical value 0 when the contacts are switched off.

Mit dem Fernbetätigungssignal A wird der Eingang D1 einer ersten bistabilen Kippschaltung 78 vom Typ D beaufschlagt, auf deren Takteingang das zum Taktsignal H komplementäre Signal H (Fig. 6b) gegeben wird. Das Ausgangssignal Q1 (Fig. 6c) der ersten Kippschaltung wird dem Eingang D2 einer zweiten Kippschaltung 80 gleichen Typs zugeführt, die an ihrem Takteingang ebenfalls mit dem Signal H beaufschlagt wird. Das Ausgangssignal Q2 (Fig. 6e) der zweiten Kippschaltung wird wiederum an den Eingang D3 einer dritten Kippschaltung 82 gleichen Typs weitergeleitet, deren Takteingang ebenfalls mit dem Signal H beaufschlagt wird.The remote control signal A is applied to the input D1 of a first bistable flip-flop 78 of type D, to whose clock input the signal H complementary to the clock signal H is applied (Fig. 6b). The output signal Q1 (Fig. 6c) of the first flip-flop is fed to the input D2 of a second flip-flop 80 of the same type, which also has the signal H applied to its clock input. The output signal Q2 (Fig. 6e) of the second flip-flop is in turn passed on to the input D3 of a third flip-flop 82 of the same type, whose clock input is also has the signal H applied to it.

Die Ausgangssignale Q2 und Q3 (Fig. 6g und 6h) der zweiten bzw. dritten Kippschaltung werden den beiden Eingängen einer Exklusiv- ODER-Schaltung 84 zugeführt, die an ihrem Ausgang ein Signal C (Fig. 6i) bereitstellt. Dieses Signal C, dessen Dauer konstant ist und gemäß der dargestellten vorzugsweisen Ausgestaltung einer Periodendauer des Taktsignals entspricht, nimmt nach jeder ansteigenden oder abfallenden Flanke des Fernbetätigungssignals A den Wert 1 an. Die Zeit (t1-t3; t2-t4) zwischen der jeweiligen Flanke des Fernbetätigungssignals A und dem Übergang des Signals C auf den Pegel 1 beträgt zwischen einer und zwei Periodendauern des Taktimpulses.The output signals Q2 and Q3 (Fig. 6g and 6h) of the second and third flip-flops are fed to the two inputs of an exclusive OR circuit 84, which provides a signal C (Fig. 6i) at its output. This signal C, whose duration is constant and according to the preferred embodiment shown, corresponds to a period duration of the clock signal, assumes the value 1 after each rising or falling edge of the remote control signal A. The time (t1-t3; t2-t4) between the respective edge of the remote control signal A and the transition of the signal C to level 1 is between one and two periods of the clock pulse.

Mit diesem Signal C und dem Ausgangssignal Q1 der ersten Kippschaltung werden den beiden Eingänge einer ODER-Schaltung 86 beaufschlagt, deren Ausgangssignal D in Fig. 6k dargestellt ist.This signal C and the output signal Q1 of the first flip-flop are applied to the two inputs of an OR circuit 86, whose output signal D is shown in Fig. 6k.

Das Ausgangssignal B (Fig. 61) der die Stellung der beweglichen Kontakte abbildenden Erfassungsschaltung 41 (Fig. 3) wird dem Eingang D4 einer vierten Kippschaltung 88 vom Typ D zugeführt, deren Takteingang mit dem Signal H beaufschlagt wird. Das Ausgangssignal Q4 der vierten Kippschaltung wird dem Eingang D5 einer fünften Kippschaltung 90 vom Typ D zugeführt, deren Takteingang mit dem Fernbetätigungssignal A beaufschlagt wird. Die Ausgangssignale Q4 und Q5 (Fig. 6m und 6n) der vierten bzw. fünften Kippschaltung werden den beiden Eingängen einer Exklusiv-ODER-Schaltung 92 zugeführt, deren Ausgangssignal E in Fig. 6o dargestellt ist.The output signal B (Fig. 61) of the detection circuit 41 (Fig. 3) which represents the position of the movable contacts is fed to the input D4 of a fourth flip-flop 88 of type D, the clock input of which is supplied with the signal H. The output signal Q4 of the fourth flip-flop is fed to the input D5 of a fifth flip-flop 90 of type D, the clock input of which is supplied with the remote control signal A. The output signals Q4 and Q5 (Fig. 6m and 6n) of the fourth and fifth flip-flops, respectively, are fed to the two inputs of an exclusive-OR circuit 92, the output signal E of which is shown in Fig. 6o.

In dem in Fig. 5 dargestellten Stromstoßpfad nimmt das Signal E bei jeder ansteigenden Flanke (Zeitpunkt t1 und t2) des Fernbetätigungssignals A den Wert 1 an, und zwar unabhängig von der zu diesem Zeitpunkt vorliegenden Kontaktstellung, d. h. unabhängig vom jeweiligen Wert des Signals B. Bei der ersten ansteigenden Flanke des Signals H nach der Kontaktstellungsänderung kehrt das Signal E anschließend auf 0 zurück, wobei die Ausgangssignale Q4 bzw. Q4 der Kippschaltung 88 ihren Signalzustand ändern.In the current surge path shown in Fig. 5, the signal E assumes the value 1 at each rising edge (time t1 and t2) of the remote control signal A, regardless of the contact position present at that time, i.e. regardless of the respective value of the signal B. At the first rising edge of the signal H after the contact position change, the signal E then returns to 0, whereby the output signals Q4 or Q4 of the flip-flop 88 change their signal state.

Auf diese Weise ist der nach einer ansteigenden Flanke des Fernbetätigungssignals A erfolgende Übergang des Signal E auf den Wert 0 ein Abbild der Stellungsänderung der beweglichen Kontakte nach einer ansteigenden Flanke des Fernbetätigungssignal A.In this way, the transition of the signal E to the value 0 following a rising edge of the remote control signal A is a reflection of the change in position of the moving contacts following a rising edge of the remote control signal A.

Ein UND-Gatter 94, dessen Eingänge mit den Signalen D,A,H und E beaufschlagt werden, liefert daraufhin ein Ausgangssignal F (Fig. 6p), das einen ersten Impuls nach einer ansteigenden Flanke des Signals A aufweist. In Fig. 6 sind die Signale B, Q4, Q5, E und F dargestellt, die sich einerseits ergeben (linker Teil zwischen t1 und t2), wenn ein erster Impuls F1 vor der ersten ansteigenden Flanke des Signals C (t3) nach der entsprechenden ansteigenden Flanke (t1) des Fernbetätigungssignals A eine Stellungsänderung des beweglichen Kontakts bewirkt, und sich andererseits ergeben (rechter Teil), wenn die Stellungsänderung des beweglichen Kontakts nicht vor der ersten ansteigenden Flanke des Signals C (t4) nach der entsprechenden ansteigenden Flanke (t2) des Signals A eingetreten ist.An AND gate 94, whose inputs are connected to the signals D, A, H and E then delivers an output signal F (Fig. 6p) which has a first pulse after a rising edge of the signal A. Fig. 6 shows the signals B, Q4, Q5, E and F which arise on the one hand (left part between t1 and t2) when a first pulse F1 causes a change in the position of the movable contact before the first rising edge of the signal C (t3) after the corresponding rising edge (t1) of the remote control signal A, and on the other hand (right part) when the change in position of the movable contact has not occurred before the first rising edge of the signal C (t4) after the corresponding rising edge (t2) of the signal A.

Aus Fig. 6 geht deutlich hervor, daß im ersten Fall am Ausgang F kein weiterer Impuls erzeugt wird, solange der Schaltkreis nicht mit einer neuen ansteigenden Flanke des Signals A beaufschlagt wird. Im zweiten Fall hingegen, bei dem das Signal E nach dem Zeitpunkt t4, zu dem die Signale C und D für die Dauer einer Periode des Taktsignals wieder den Wert 1 annehmen, immer noch den Wert 1 führt, wird am Ausgang F ein zweiter Impuls (F'2) erzeugt. Der Abstand zwischen der abfallenden Flanke des ersten Impulses (F2) und der ansteigenden Flanke des zweiten Impulses (F'2) ist konstant und entspricht in der dargestellten vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung 1,5 Perioden des Taktsignals H, d.h. einem Wert von 30 ms, wenn das Taktsignal mit einem 50 Hz-Netz synchronisiert ist.It is clear from Fig. 6 that in the first case no further pulse is generated at the output F as long as the circuit is not subjected to a new rising edge of the signal A. In the second case, however, in which the signal E still has the value 1 after the time t4, at which the signals C and D again assume the value 1 for the duration of one period of the clock signal, a second pulse (F'2) is generated at the output F. The distance between the falling edge of the first pulse (F2) and the rising edge of the second pulse (F'2) is constant and corresponds in the preferred embodiment of the invention shown to 1.5 periods of the clock signal H, i.e. a value of 30 ms if the clock signal is synchronized with a 50 Hz network.

Das Signal F wird nach eventuellem Abgleich und erforderlichenfalls über eine (nicht dargestellte) Anpaßschaltung der Steuerelektrode des Halbleiterschalters 37 zugeführt.The signal F is fed to the control electrode of the semiconductor switch 37 after any adjustment and if necessary via an adaptation circuit (not shown).

In bestimmten Fällen ist es ggf. vorzuziehen, die zweiten Impulse einem getrennten Ausgang zuzuführen, so daß insbesondere unter dem Gesichtspunkt des Abgleichs eine unterschiedliche Verarbeitung der ersten und zweiten Impulse ermöglicht wird. Dies kann entsprechend der Darstellung in Fig. 5 auf einfache Weise mit Hilfe einer UND-Schaltung 96 erfolgen, deren Eingang mit den Signalen C und F beaufschlagt wird, und an deren Ausgang ein Signal G (Fig. 6q) ausschließlich mit den zweiten Impulsen bereitgestellt wird. Nach einer Parallelverarbeitung der Signale G und F werden diese erneut den Eingängen einer (nicht dargestellten) ODER-Schaltung zugeführt, deren Ausgangssignal dann die Steuerelektrode des Halbleiterschalters beaufschlagt.In certain cases, it may be preferable to feed the second pulses to a separate output, so that different processing of the first and second pulses is possible, particularly from the point of view of balancing. This can be done in a simple manner using an AND circuit 96 as shown in Fig. 5, the input of which is supplied with the signals C and F, and at the output of which a signal G (Fig. 6q) is provided exclusively with the second pulses. According to After parallel processing of the signals G and F, they are again fed to the inputs of an OR circuit (not shown), the output signal of which is then applied to the control electrode of the semiconductor switch.

Es ist leicht erkennbar, daß das Signal B selbst nach Zuführung eines zweiten Impulses seinen Wert nicht ändert, wenn keine Stellungsänderung der beweglichen Kontakte eingetreten ist, so daß auch Q4 seinen Signalzustand nicht ändert und das Signal E bis zur folgenden ansteigenden Flanke des Fernbetätigungssignals den Wert 1 beibehält. Da das Signal Q4 seinen Zustand nicht verändert hat, führt der Übergang des Signals A auf den Wert 1 nicht zu einer Veränderung des Signals Q5, und auch das Signal E behält den Wert 1 bei. Es liegen hier also die gleichen Bedingungen vor wie zu den Zeitpunkten t1 bzw. t2.It is easy to see that the signal B does not change its value even after a second pulse is applied if there is no change in the position of the moving contacts, so that Q4 does not change its signal state either and the signal E retains the value 1 until the next rising edge of the remote control signal. Since the signal Q4 has not changed its state, the transition of the signal A to the value 1 does not lead to a change in the signal Q5, and the signal E also retains the value 1. The same conditions therefore apply here as at the times t1 and t2.

Das in Fig. 7 dargestellte Schaltbild zeigt den dem Schützansteuerungspfad zugeordneten Teil des elektronischen Steuerschaltkreises eines Schaltgeräts gemäß Fig. 1 und 2, in dem die Erfindung angewendet wird. Die mit der in Fig. 5 dargestellten Schaltung übereinstimmenden Schaltelemente und Signale sind auf die gleiche Weise gekennzeichnet. Die Signale C, D und Q4 werden somit auf die gleiche Weise erzeugt (Fig. 8c, 8d, 8h).The circuit diagram shown in Fig. 7 shows the part of the electronic control circuit associated with the contactor control path of a switching device according to Fig. 1 and 2 in which the invention is applied. The switching elements and signals corresponding to the circuit shown in Fig. 5 are marked in the same way. The signals C, D and Q4 are thus generated in the same way (Fig. 8c, 8d, 8h).

Das Schaltbild ist um eine Exklusiv-ODER-Schaltung 98 erweitert, deren Eingänge mit den Signalen Q2 und Q3 beaufschlagt werden, und an deren Ausgang ein Signal I bereitgestellt wird, das praktisch mit dem Signal C identisch ist. Es ist jedoch möglicherweise vorzuziehen, zwei parallele Schaltkreise entsprechend der Darstellung in Fig.7 zu verwenden, um die Anzahl der an den gleichen Ausgang angeschlossenen logischen Schaltungen zu verringern. Eine an ihren Eingängen mit den Signalen I und Q1 beaufschlagte ODER-Schaltung 100 liefert an ihrem Ausgang ein Signal J, das eine mit dem Signal D vergleichbare Form aufweist, jedoch die nach einer abfallenden und nicht nach einer ansteigenden Flanke des Fernbetätigungssignals A erzeugten Impulse berücksichtigt.The circuit diagram is extended by an exclusive OR circuit 98, the inputs of which are supplied with the signals Q2 and Q3, and at the output of which a signal I is provided which is practically identical to the signal C. However, it may be preferable to use two parallel circuits as shown in Fig.7 in order to reduce the number of logic circuits connected to the same output. An OR circuit 100, the inputs of which are supplied with the signals I and Q1, provides at its output a signal J which has a form comparable to the signal D, but which takes into account the pulses generated after a falling rather than a rising edge of the remote control signal A.

Wenn der Wahlschalter S auf Schützansteuerung eingestellt ist (S=1; Fig. 1, 4 und 8), weist das Signal S den Wert 0 auf und das Ausgangssignal K eines mit den Eingangssignalen Q5 und S beaufschlagten UND-Gatters 102 ist ebenfalls 0, so daß das Ausgangssignal L einer mit den Eingangssignalen K und Q4 beaufschlagten Exklusiv-ODER-Schaltung 104 mit dem Signal Q4 (Fig. 8h) identisch ist.If the selector switch S is set to contactor control (S=1; Fig. 1, 4 and 8), the signal S has the value 0 and the output signal K of an AND gate 102 supplied with the input signals Q5 and S is also 0, so that the output signal L of an exclusive OR circuit 104 supplied with the input signals K and Q4 is identical to the signal Q4 (Fig. 8h).

Die Signale A, H, D und L beaufschlagen die Eingänge einer UND-Schaltung 106, deren Ausgangssignal M in Fig. 8i dargestellt ist. Am Ausgang M wird nach jeder ansteigenden Flanke (t5, t7) des Fernbetätigungssignals A ein erster Impuls (M1, M2) erzeugt, wenn die Stellung der beweglichen Kontakte (B, Fig. 8f) nicht dem Fernbetätigungsbefehls entspricht. Entspricht die Stellung der beweglichen Kontakte hingegen bereits der vom Fernbetätigungsbefehl geforderten Stellung, wie dies zum Zeitpunkt t9 in Fig. 8 der Fall ist, so wird am Ausgang M kein Impuls bereitgestellt. Nach Erzeugung eines ersten Impulses (M2) am Ausgang M wird ein zweiter Impuls (M'2) erzeugt, wenn der erste Impuls nach Ablauf einer bestimmten Zeit (nach der dargestellten Ausgestaltung der Erfindung 1,5 Perioden des Taktsignals) keine Änderung der Kontaktstellung bewirkt hat. Dieser Fall ist in der Abbildung bei t12 dargestellt: Die Eingänge D, A und L der UND-Schaltung 106 liegen über eine Periode des Taktsignals auf 1, und es wird ein zweiter Impuls M'2 erzeugt, wenn H den Wert 1 annimmt, also 1,5 Perioden nach der abfallenden Flanke des ersten Impulses M2.The signals A, H, D and L are applied to the inputs of an AND circuit 106, the output signal M of which is shown in Fig. 8i. At the output M, a first pulse (M1, M2) is generated after each rising edge (t5, t7) of the remote control signal A if the position of the movable contacts (B, Fig. 8f) does not correspond to the remote control command. If, however, the position of the movable contacts already corresponds to the position required by the remote control command, as is the case at time t9 in Fig. 8, no pulse is provided at the output M. After a first pulse (M2) has been generated at the output M, a second pulse (M'2) is generated if the first pulse has not caused a change in the contact position after a certain time has elapsed (according to the embodiment of the invention shown, 1.5 periods of the clock signal). This case is shown in the figure at t12: The inputs D, A and L of the AND circuit 106 are at 1 for one period of the clock signal, and a second pulse M'2 is generated when H takes the value 1, i.e. 1.5 periods after the falling edge of the first pulse M2.

Für einen Betrieb nach dem Schützprinzip ist es selbstverständlich erforderlich, auch nach einer abfallenden Flanke des Fernbetätigungssignals A geeignete Impulse zu erzeugen. Hierzu wird eine UND-Schaltung 108 mit den Signalen Q4 und S beaufschlagt. Bei Stellung des Wahlschalters in Schützstellung (S=1) ist das Ausgangssignal Q dieser UND-Schaltung also mit Q4 identisch (Fig. 8g). Die Signale H, A, J und Q beaufschlagen die Eingänge einer UND-Schaltung 110, deren Ausgangssignal U in Fig. 8j dargestellt ist. Am Ausgang U wird nach jeder abfallenden Flanke (t6, t8) des Fernbetätigungssignals ein erster Impuls (U1, U2) bereitgestellt, wenn sich die beweglichen Kontakte nicht in der geforderten Stellung befinden. Nach Erzeugung eines ersten Impulses (U2) am Ausgang U kommt es wie oben zu einem zweiten Impuls (U'2), wenn der erste Impuls nach Ablauf einer bestimmten Zeit keine Kontaktstellungsänderung bewirkt hat.For operation according to the contactor principle, it is of course necessary to generate suitable pulses even after a falling edge of the remote control signal A. For this purpose, an AND circuit 108 is supplied with the signals Q4 and S. When the selector switch is in the contactor position (S=1), the output signal Q of this AND circuit is therefore identical to Q4 (Fig. 8g). The signals H, A, J and Q are supplied to the inputs of an AND circuit 110, the output signal U of which is shown in Fig. 8j. A first pulse (U1, U2) is provided at the output U after each falling edge (t6, t8) of the remote control signal. if the moving contacts are not in the required position. After generating a first pulse (U2) at output U, a second pulse (U'2) occurs as above if the first pulse has not caused a change in the contact position after a certain time has elapsed.

Die Signale M und U beaufschlagen die Eingänge einer ODER- Schaltung 112, an deren Ausgang die Signale V (Fig. 8k) zur Ansteuerung des Halbleiterschalters geliefert werden. Wie oben können die zweiten Impulse auch hier durch Verwendung einer ODER- Schaltung 114 getrennt werden, deren Eingänge mit den Signalen C und V beaufschlagt werden, und deren Ausgangssignal W in Fig. 8i dargestellt ist.The signals M and U are applied to the inputs of an OR circuit 112, at the output of which the signals V (Fig. 8k) are supplied for controlling the semiconductor switch. As above, the second pulses can also be separated here by using an OR circuit 114, the inputs of which are supplied with the signals C and V, and the output signal W of which is shown in Fig. 8i.

Befindet sich der Wahlschalter S in der inaktiven Stellung (S=0), ist das Signal K aus Fig. 7 identisch mit Q5, und das Signal L nimmt den gleichen Wert an wie Signal E aus Figur 5, während das Signal Q aus Fig. 7 null ist und das Ausgangssignal der UND-Schaltung 110 auf null setzt. Es ergibt sich dann das gleiche Schaltbild wie in Fig. 5, wobei der Ausgang V dem Ausgang F entspricht. Das dem Eingang CT zugeführte Fernbetätigungssignal A wird in diesem Fall genauso behandelt wie ein Stromstoßsignal, und die Funktionsweise der Schaltung entspricht der Beschreibung für den Strompfad aus Fig. 5 und 6.If the selector switch S is in the inactive position (S=0), the signal K from Fig. 7 is identical to Q5 and the signal L assumes the same value as signal E from Fig. 5, while the signal Q from Fig. 7 is zero and sets the output signal of the AND circuit 110 to zero. The same circuit diagram then results as in Fig. 5, with the output V corresponding to the output F. The remote control signal A fed to the input CT is in this case treated in the same way as a current impulse signal and the operation of the circuit corresponds to the description for the current path in Figs. 5 and 6.

Ein elektronischer Steuerschaltkreis für einen fernbetätigten Leistungsschalter entsprechend der Darstellung in Fig. 1 und 2 weist also einen ersten Strompfad entsprechend der Darstellung in Fig. 5 und einen dazu parallel liegenden Strompfad entsprechend der Darstellung in Fig. 7 auf, wobei die Eingänge H und B selbstverständlich für die beiden Strompfade identisch sind, während der erste Strompfad über den Eingang TL des Schaltgeräts mit dem Fernbetätigungssignal A (TL) und der zweite Strompfad über den Eingang CT des Schaltgeräts mit dem Fernbetätigungssignal A (CT) beaufschlagt werden, wobei der Wert des Signals S des zweiten Strompfads von der Stellung des Wahlschalters S (Fig. 1) abhängt, mit dem bestimmt werden kann, ob das Eingangssignal CT einer Schützfunktion (S=1) oder einer Stromstoßfunktion (S=0) entsprechen soll.An electronic control circuit for a remotely operated circuit breaker as shown in Fig. 1 and 2 therefore has a first current path as shown in Fig. 5 and a current path parallel to it as shown in Fig. 7, the inputs H and B being of course identical for the two current paths, while the first current path is supplied with the remote control signal A (TL) via the input TL of the switching device and the second current path is supplied with the remote control signal A (CT) via the input CT of the switching device, the value of the signal S of the second current path depending on the position of the selector switch S (Fig. 1), which can be used to determine whether the input signal CT of a contactor function (S=1) or a current impulse function (S=0).

Die Ausgangssignale der beiden Strompfade, F und V und ggf. G und W, werden nach einer eventuellen Verarbeitung selbstverständlich in einer (nicht dargestellten) ODER-Schaltung wieder zusammengeführt, deren Ausgang, erforderlichenfalls über eine Anpaßschaltung, mit der Steuerelektrode des Halbleiterschalters 37 verbunden ist.The output signals of the two current paths, F and V and possibly G and W, are of course combined again after any processing in an OR circuit (not shown), the output of which is connected, if necessary via an adaptation circuit, to the control electrode of the semiconductor switch 37.

Die Schaltung gemäß der Darstellung in Fig. 7 erlaubt die Verwendung des Eingangs A (CT) sowohl für einen Stromstoßbetrieb (S=0) als auch für einen Schützbetrieb (S=1). Weist der elektronische Steuerschaltkreis 39 einen Eingang A (CT) auf, der auf Schützbetrieb beschränkt ist, kann der Schützstrompfad durch Wegfall des Eingangs S, der Kippschaltungen 88, 90 sowie der Schaltungen 102, 104 und 108 vereinfacht werden. Das Signal B wird dann anstelle des Signals Q dem vierten Eingang der UND-Schaltung 110 direkt und über ein NICHT-Glied anstelle des Signals L dem vierten Eingang der UND-Schaltung 106 zugeführt. Bei einem ausschließlich für Schützbetrieb verwendeten Strompfad wird dann das UND-Gatter 106 mit den Signalen H, A, D und B beaufschlagt, während dem UND-Gatter 110 die Signale H, A, J und B zugeführt werden. Es ist leicht erkennbar, daß die Ausgangssignale M und U der UND-Gatter 106 bzw. 110 mit den in Fig. 8 dargestellten Signalen identisch sind.The circuit as shown in Fig. 7 allows the use of the input A (CT) both for a current pulse operation (S=0) and for a contactor operation (S=1). If the electronic control circuit 39 has an input A (CT) that is limited to contactor operation, the contactor current path can be simplified by eliminating the input S, the flip-flops 88, 90 and the circuits 102, 104 and 108. The signal B is then fed directly to the fourth input of the AND circuit 110 instead of the signal Q and via a NOT gate to the fourth input of the AND circuit 106 instead of the signal L. If the current path is used exclusively for contactor operation, the AND gate 106 is then supplied with the signals H, A, D and B, while the AND gate 110 is supplied with the signals H, A, J and B. It is easy to see that the output signals M and U of the AND gates 106 and 110, respectively, are identical to the signals shown in Fig. 8.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten besonderen Ausgestaltungen beschränkt, sondern umfaßt alle fernbetätigten Schaltgeräte gemäß Anspruch 1, die im Stromstoßbetrieb und/oder im Schützbetrieb arbeiten und deren elektronischer Steuerschaltkreis in der Lage ist, einen zweiten Impuls zu erzeugen, wenn der erste Impuls nach Ablauf einer bestimmten Zeit keine Anderung der Kontaktstellung bewirkt hat.The invention is of course not limited to the particular embodiments shown, but encompasses all remotely operated switching devices according to claim 1 which operate in impulse mode and/or in contactor mode and whose electronic control circuit is capable of generating a second pulse if the first pulse has not caused any change in the contact position after a certain time has elapsed.

Claims (8)

1. Niederspannungs-Stromschaltgerät mit Fernbetätigung, das mindestens einen zwischen einer Einschalt- und einer Ausschaltstellung beweglichen Kontakt (33) sowie ein Fernbetätigungsglied (16) mit einem elektromagnetischen Schaltelement aufweist, das einen Elektromagneten umfaßt und einem Schaltmechanismus zur Verschiebung des beweglichen Kontakts (33) zugeordnet ist, wobei der Elektromagnet eine über einen Halbleiterschalter (37) mit Steuerelektrode an eine Spannungsquelle (72) angeschlossene Spule (36) aufweist, das Fernbetätigungsglied (16) einen elektronischen Steuerschaltkreis (39) mit mindestens einem mit Fernbetätigungssignalen (A) beaufschlagten Eingang (CT, TL) sowie einen an die genannte Elektrode angeschlossenen Ausgang aufweist, der diese Elektrode mit einem ersten, durch ein Fernbetätigungssignal zur Veränderung der Schaltstellung des beweglichen Kontakts (33) erzeugten Impuls (F1, F2, M1, M2, U1, U2) beaufschlagt, und Mittel (41) zur Erfassung der Schaltstellung der beweglichen Kontakte an die elektronische Ferntätigungsschaltung ein die genannte Schaltstellung abbildendes Signal (B) liefern, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Steuerschaltkreis (39) Mittel (88, 90, 92, 102, 104, 108), mit denen bestimmt werden kann, ob die beweglichen Kontakte innerhalb einer festgelegten Zeit nach Beaufschlagung der genannten Elektrode mit dem ersten Impuls ihre Schaltstellung verändert haben, sowie Mittel zur Beaufschlagung des Ausgangs mit einem zweiten Impuls (F'2, M'2, U'2) für den Fall umfaßt, daß die beweglichen Kontakte ihre Schaltstellung während der genannten Zeit nicht verändert haben.1. Low-voltage power switching device with remote control, which has at least one contact (33) that can be moved between a switch-on and a switch-off position, and a remote control element (16) with an electromagnetic switching element that includes an electromagnet and is associated with a switching mechanism for moving the movable contact (33), the electromagnet having a coil (36) connected to a voltage source (72) via a semiconductor switch (37) with a control electrode, the remote control element (16) having an electronic control circuit (39) with at least one input (CT, TL) that is supplied with remote control signals (A) and an output connected to said electrode, which supplies said electrode with a first pulse (F1, F2, M1, M2, U1, U2) and means (41) for detecting the switching position of the movable contacts supply a signal (B) representing said switching position to the electronic remote control circuit, characterized in that the electronic control circuit (39) comprises means (88, 90, 92, 102, 104, 108) with which it can be determined whether the movable contacts have changed their switching position within a fixed time after the first pulse has been applied to said electrode, and means for applying a second pulse (F'2, M'2, U'2) to the output in the event that the movable contacts have not changed their switching position during said time. 2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Steuerschaltkreis (39) eine Taktgeberschaltung, die ein mit dem Einspeisenetz synchronisiertes Taktsignal (H) erzeugt, sowie Mittel umfaßt, die eine Synchronisierung der genannten ersten und zweiten Impulse mit dem Taktsignal erlauben.2. Switching device according to claim 1, characterized in that the electronic control circuit (39) comprises a clock circuit which generates a clock signal (H) synchronized with the supply network, and means which allow synchronization of said first and second pulses with the clock signal. 3. Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Impuls 1,5 Periodendauern des Taktsignals nach dem Ende des ersten Impulses erzeugt wird.3. Switching device according to claim 2, characterized in that the second pulse is generated 1.5 periods of the clock signal after the end of the first pulse. 4. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Steuerschaltkreis (39) erste Mittel (78, 80, 82, 84, 86) umfaßt, die mit den Fernbetätigungssignalen (A) und dem Taktsignal (H) beaufschlagt werden und ein erstes Ausgangssignal (D) erzeugen, das bis zur ersten auf eine ansteigende Flanke des Fernbetätigungssignals (A) folgenden abfallenden Flanke des Taktsignals den logischen Wert 1 aufweist, danach über eine erste festgelegte Zeitdauer, vorzugsweise über die folgende Periode des Taktsignals (H) den logischen Wert 0 annimmt und anschließend erneut den logischen Wert 1 über eine zweite festgelegte Zeitdauer, vorzugsweise über die nächste Periode des Taktsignals (H) führt.4. Switching device according to one of claims 2 and 3, characterized in that the electronic control circuit (39) comprises first means (78, 80, 82, 84, 86) which are supplied with the remote control signals (A) and the clock signal (H) and generate a first output signal (D) which has the logic value 1 up to the first falling edge of the clock signal following a rising edge of the remote control signal (A), then assumes the logic value 0 over a first fixed period of time, preferably over the following period of the clock signal (H) and then again assumes the logic value 1 over a second fixed period of time, preferably over the next period of the clock signal (H). 5. Schaltgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Steuerschaltkreis (39) bei einem nach dem Stromstoßprinzip arbeitenden Schaltgerät zweite Mittel (88, 90, 92), die mit den Fernbetätigungssignalen (A), den Taktsignalen (H) und den die Schaltstellung der Kontakte abbildenden Signalen (B) beaufschlagt werden und ein Ausgangssignal (E) erzeugen, das bei einer ansteigenden Flanke des Fernbetätigungssignals den logischen Wert 1 annimmt und erst nach einer Veränderung der Schaltstellung der Kontakte auf den logischen Wert 0 zurückkehrt, sowie ein erstes UND- Gatter (94) umfaßt, das mit den Fernbetätigungssignalen (A), den Taktsignalen (H), dem Ausgangssignal (D) der ersten Mittel und an einem vierten Eingang mit dem Ausgangssignal (E) der zweiten Mittel beaufschlagt wird, wobei das Ausgangssignal (F) des ersten UND-Gatters (94) aus den genannten ersten und zweiten Impulsen besteht.5. Switching device according to claim 4, characterized in that the electronic control circuit (39) in a switching device operating according to the current impulse principle comprises second means (88, 90, 92) which are supplied with the remote control signals (A), the clock signals (H) and the signals (B) representing the switching position of the contacts and generate an output signal (E) which assumes the logic value 1 on a rising edge of the remote control signal and only returns to the logic value 0 after a change in the switching position of the contacts, and a first AND gate (94) which is supplied with the remote control signals (A), the clock signals (H), the output signal (D) of the first means and at a fourth input with the output signal (E) of the second means, the output signal (F) of the first AND gate (94) being derived from the said first and second impulses exists. 6. Schaltgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem nach dem Schützprinzip arbeitenden Schaltgerät die genannten ersten Mittel ein zweites Ausgangssignal (J) erzeugen, das bis zur ersten auf eine abfallende Flanke des Steuersignals (A) folgenden abfallenden Flanke des Taktsignals den logischen Wert 1 aufweist, über die genannte erste festgelegte Zeitdauer den logischen Wert 0 führt und danach über die genannte zweite festgelegte Zeitdauer erneut den logischen Wert 1 annimmt, wobei der elektronische Steuerschaltkreis (39) ein zweites UND-Gatter (106), das mit dem Fernbetätigungssignal (A), dem Taktsignal (H), dem ersten Ausgangssignal (D) der genannten ersten Mittel und an einem vierten Eingang mit einem in bezug auf das die Kontaktstellung abbildenden Signal (B) komplementären Signal (B) beaufschlagt wird, sowie ein drittes UND-Gatter (110) umfaßt, das mit den Taktsignalen (H), einem zum Fernbetätigungssignal (A) komplementären Signal (A), dem zweiten Ausgangssignal (J) der genannten ersten Mittel und an einem vierten Eingang mit dem die Kontaktstellung abbildenden Signal (B) beaufschlagt wird, wobei die Ausgangssignale (M und U) des zweiten und dritten UND-Gatters (106, 110) den Eingängen eines ODER-Gatters (112) zugeführt werden, dessen Ausgangssignal (V) aus den genannten ersten und zweiten Impulsen besteht.6. Switching device according to claim 4, characterized in that in a switching device operating according to the contactor principle, said first means generate a second output signal (J) which has the logic value 1 up to the first falling edge of the clock signal following a falling edge of the control signal (A), has the logic value 0 over said first fixed period of time and then again assumes the logic value 1 over said second fixed period of time, wherein the electronic control circuit (39) has a second AND gate (106) which is connected to the remote control signal (A), the clock signal (H), the first output signal (D) of said first means and, at a fourth input, a signal (B) complementary to the signal (B) representing the contact position, and a third AND gate (110) which is supplied with the clock signals (H), a signal (A) complementary to the remote control signal (A), the second output signal (J) of said first means and, at a fourth input, the signal (B) representing the contact position, the output signals (M and U) of the second and third AND gates (106, 110) being fed to the inputs of an OR gate (112), the output signal (V) of which consists of said first and second pulses. 7. Schaltgerät nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schützsteuereingang (CT) gleichzeitig als Stromstoßeingang (TL) fungieren kann, wobei ein Wahlschalter (S) für die Schützfunktion ein Signal (S) mit dem Wert 1 und für die Stromstoßfunktion ein Signal mit dem Wert 0 an die genannten zweiten Mittel liefert, die den vierten Eingang des zweiten UND-Gatters (106) beaufschlagenden Ausgangssignale (L) der genannten zweiten Mittel (88, 90, 102, 104, 108) im Schützbetrieb von dem in bezug auf das die Kontaktstellung abbildenden Signal (B) komplementären Signal (B) abgeleitet werden (Q4) und die genannten zweiten Mittel den vierten Eingang des dritten UND-Gatters (110) im Stromstoßbetrieb mit einem Signal (Q) mit dem logischen Wert 0 und im Schützbetrieb mit einem von dem die Kontaktstellung abbildenden Signal (B) abgeleiteten Signal (Q4) beaufschlagen.7. Switching device according to claim 5 and 6, characterized in that the contactor control input (CT) can simultaneously function as a current impulse input (TL), whereby a selector switch (S) for the contactor function supplies a signal (S) with the value 1 and for the current impulse function a signal with the value 0 to said second means, the output signals (L) of said second means (88, 90, 102, 104, 108) acting on the fourth input of the second AND gate (106) are derived (Q4) from the signal (B) complementary to the signal (B) representing the contact position, and said second means supply the fourth input of the third AND gate (110) in current impulse mode with a signal (Q) with the logic value 0 and in contactor mode with a signal derived from the signal (B) representing the contact position (Q4) is applied. 8. Schaltgerät nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Steuerschaltkreis (39) einen ersten Strompfad, der mit einem Eingangssignal (A/TL) für Stromstoßbetrieb beaufschlagt wird, und einen dazu parallel liegenden zweiten Strompfad umfaßt, der mit einem Eingangssignal (A/CT) für Schütz- oder Stromstoßbetrieb beaufschlagt wird, und die Ausgangssignale der beiden Strompfade den Eingängen einer ODER-Schaltung zugeführt werden, deren Ausgang mit der Steuerelektrode des Halbleiterschalters (37) verbunden ist.8. Switching device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the electronic control circuit (39) comprises a first current path, which is supplied with an input signal (A/TL) for current pulse operation, and a second current path lying parallel thereto, which is supplied with an input signal (A/CT) for contactor or current pulse operation, and the output signals of the two current paths are fed to the inputs of an OR circuit, the output of which is connected to the control electrode of the semiconductor switch (37).