DE69930094T2

DE69930094T2 - Einrichtung zur Verriegelung der Handbetätigung eines Leistungsschalters unter Verwendung von Schlössern

Info

Publication number: DE69930094T2
Application number: DE69930094T
Authority: DE
Inventors: Francois Biquez
Original assignee: Areva T&D SAS
Current assignee: Grid Solutions SAS
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1999-12-13
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2019-12-14
Also published as: FR2787628B1; US6329615B1; EP1014411A1; NO996251L; KR20000048231A; ATE319179T1; FR2787628A1; CA2292911A1; JP2000215765A; DE69930094D1; NO996251D0; EP1014411B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Generatorschaltkreise in Elektrizitätserzeugungszentralen, wie z.B. Gasturbinenanlagen. Das Dokument DE 527599 zeigt eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Schaltkreise umfassen zwischen dem Generator und dem Netztransformator, die untereinander durch einen Schienensatz verbunden sind, einen Generator-Trennschalter sowie Umschaltvorrichtungen mit zwei oder drei Umschaltpositionen vom Typ (Strom-)Schienentrennschalter und/oder Erdungsschalter. Ein solcher Generatorstromkreis kann außerdem mit einer Startvorrichtung über diese Art Umschaltvorrichtung verbunden sein.
Diese verschiedenen Umschaltvorrichtungen sind allgemein so gestaltet, das sie automatisch unter der Steuerung einer Zentrale elektrisch betätigt werden können. Sie müssen auch so gestaltet sein, dass sie manuell mittels eines Handgriffs für den Fall, dass eine elektrische Panne, insbesondere auf der Ebene der automatischen Befehlszentrale vorkommt, betätigt werden können. Es ist jedoch zur Sicherstellung der Integrität der Schaltkreiselemente unerlässlich, ihre manuelle Betätigung gemäß einer sehr genauen Prozedur vorzunehmen.
Die 6 zeigt in sehr schematischer Form ein Beispiel eines Generatorschaltkreises mit einem FKG-Generatortrennschalter in Reihe mit einem SKG-Schienentrennschalter mit zwei Schaltpositionen zwischen einem Generator 1 und einem Netztransformator 2 und zwei Erdungstrennschaltern MALT1, MALT2, die jeweils zwei Schaltpositionen aufweisen.
In 6 sind der FKG-Generatortrennschalter und der SKG-Schienentrennschalter geschlossen, während die Erdungstrennschaltern MALT1 und MALT2 geöffnet sind. Die gegenseitigen Verriegelungsregeln zwischen diesen verschiedenen Elementen, welche dem automatischen Betätigungsmodus und dem manuellen Betätigungsmodus gemeinsam sind, sind die folgenden.
Das Öffnen des SKG-Schienentrennschalters ist unterbunden, wenn der FKG-Generatortrennschalter geschlossen ist. Das Schließen eines der Erdungstrennschaltern MALT1 und MALT2 ist unterbunden, wenn der SKG-Schienentrennschalter geschlossen ist.
Das Schließen des SKG-Schienentrennschalters ist unterbunden, wenn einer der Erdungstrennschaltern MALT1 oder MALT2 geschlossen ist. Die bei der Betätigung des SKG-Schienentrennschalters und der Erdungstrennschalter MALT1 und MALT2 zu befolgende Reihenfolge anhand der in 6 dargestellten Konfiguration ist folgende. Der FKG-Generatortrennschalter muss zuerst geöffnet werden. Anschließend muss der SKG-Schienentrennschalter geöffnet werden und erst danach darf jeder Erdungstrennschalter geschlossen werden.
Aus Sicherheitsgründen ist es also notwendig, jede manuelle Betätigung dieser Umschaltvorrichtungen zu vermeiden, welche gegen diese Reihenfolge verstößt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Verriegeln mittels Schließmechanismen der manuellen Betätigung eines Trennschalters vorzuschlagen, der einen Handgriffeingang aufweist, und durch eine bestimmte Schlüsselbetätigungssequenz der Schließmechanismen die manuelle Betätigung des Trennschalters zu gestattet, um ihn von einer ersten Schaltposition zu einer zweiten Schaltposition zu bringen.
Gemäß der Erfindung umfasst diese Vorrichtung einen ersten Schließmechanismus und einen zweiten Schließmechanismus, die jeweils mit einem Schlüssel betätigt werden, der aus dem entsprechenden Schließmechanismus abgezogen oder in diesen Schließmechanismus nur dann eingeführt werden kann, wenn dieser Schließmechanismus verriegelt ist, ein Nockenpaar, dessen Drehung mit der Betätigung des Trennschalters verbunden ist, und die auf die Werte der Schließmechanismen einwirken, um die Betätigung des ersten Schließmechanismus so lange zu verhindern, als der Trennschalter nicht seine zweite Schaltposition einnimmt, und die Schlüsselbetätigung des zweiten Schließmechanismus zu verhindern, sobald der Trennschalter nicht mehr die erste Schaltposition einnimmt, wobei die beiden Schließmechanismen derart angeordnet sind, dass ihr jeweiliger Bart in vorgeschobener Position den Eingang des Trennschalter-Handgriffs versperrt, wobei der Bart des ersten Schließmechanismus sich in zurückgezogener Position befindet und der Bart des zweiten Schließmechanismus sich in vorgeschobener Position befindet, wenn der Trennschalter seine erste Schaltposition einnimmt.
Eine solche Verriegelungsvorrichtung gestattet es, eine Blockierung der manuellen Betätigung des Trennschalters auf zwei Ebenen sicherzustellen. Um eine mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgestattete Schaltvorrichtung manuell betätigen zu können, muss nämlich zuerst der zweite Schließmechanismus betätigt werden, um den Eingang des Handgriffs mit einem ersten Schlüssel freizugeben, der von einer einer Schaltvorrichtung zugeordneten Verriegelungsvorrichtung kommen kann, welche vor dem in Frage kommenden Trennschalter betätigt werden muss. Nachdem dieser Trennschalter mittels des Handgriffs betätigt worden ist, um in seine zweite Schaltstellung überzugehen, muss dieser Handgriff entfernt werden, um die erste Schließvorrichtung betätigen zu können. Anschließend an diesen Vorgang ist die manuelle Steuerung des Trennschalters unterbunden, und der von diesem ersten Schließmechanismus kommende Schlüssel kann verwendet werden, um eine weitere, mit einer anderen Schaltvorrichtung verbundene Verriegelungsvorrichtung zu entriegeln, die manuell nur nach dem Trennschalter betätigt werden kann. Infolgedessen ist es mit einer solchen Verriegelungsvorrichtung möglich, eine Bedienungsperson dazu zu zwingen, eine logische Prozessabfolge der manuellen Betätigung einer Schaltvorrichtungseinheit zu befolgen.
Wie aus dem folgenden hervorgeht, erfordert die gegenseitige Verriegelung der in 6 gezeigten Umschaltvorrichtungen mit einer erfindungsgemäßen Einheit von Verriegelungsvorrichtungen nur die Verwendung von sieben unterschiedlichen Schlüsseln. Diese Vorrichtung, die auf herkömmliche mechanische Schlösser zurückgreift, trägt zur Realisierung einer gegenseitigen Verriegelung von Schaltvorrichtungen bei, die zuverlässig, einfach und kostengünstig ist. Eine solche Vorrichtung kann einfach angepasst werden, um eine gegenseitige Verriegelung zwischen einem Generator-Trennschalter und einem Trennschalter mit drei Schaltpositionen zu realisieren, wobei dieser Trennschalter außerdem ein Einspeisungs-Trennschalter (sectioneur d'injection) sein kann.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist nachstehend im Detail beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt.
1 zeigt auf schematische Weise ein erstes Beispiel eines Generatorschaltkreises mit einem Generator-Trennschalter, einem Stromschienen-Trennschalter mit zwei Schaltpositionen sowie zwei Erdungstrennschaltern mit jeweils zwei Schaltpositionen, wobei der Generator-Trennschalter und der Stromschienen-Trennschalter geschlossen sind und die beiden Erdungstrennschalter geöffnet sind und die Trennschalter jeweils mit einer Verriegelungsvorrichtung gemäß der Erfindung ausgestattet sind.
2 zeigt den Generatorschaltkreis der 1 mit dem Verriegelungsvorrichtungen gemäß der Erfindung, wenn der Generator-Trennschalter und der Stromschienen-Trennschalter geöffnet und die beiden Erdungstrennschalter geschlossen sind.
3 zeigt auf schematische Weise ein zweites Beispiel eines Generatorschaltkreises mit einem Generator-Trennschalter und einem Trennschalter mit drei Schaltpositionen, von denen eine Schaltposition eine Erdungsposition ist, wobei der Generator-Trennschalter sowie der andere Trennschalter geschlossen sind und der Trennschalter mit einer Verriegelungsvorrichtung gemäß der Erfindung ausgestattet ist.
4 zeigt den Generatorschaltkreis der 3 mit der Verriegelungsvorrichtung gemäß der Erfindung, wenn der Generator-Trennschalter geöffnet ist und der andere Trennschalter seine Erdungsposition einnimmt.
5 zeigt den Generatorschaltkreis der 3, zusätzlich mit einem Einspeise- und Erdungstrennschalter, der drei Schaltpositionen aufweist und mit einer Verriegelungsvorrichtung gemäß der Erfindung ausgestattet ist.
6 ist ein vereinfachtes Schema eines Beispiels des Generatorschaltkreises.
Die 6 ist bereits vorstehend beschrieben worden. Der in 1 dargestellte Generatorschaltkreis, der identisch mit demjenigen der 6 ist, umfasst zwischen einem Generator 1 und einem Netztransformator 2 einen FKG-Generatortrennschalter, einen SKG-Stromschienen-Trennschalter mit zwei Schaltpositionen sowie zwei Erdungs-Trennschalter MALT1 und MALT2 mit zwei Schaltpositionen. In 1 sind der Generator-Trennschalter FKG und der Stromschienen-Trennschalter SKG geschlossen, während die Erdungstrennschalter MALT1 und MALT2 geöffnet sind.
In diesem Schaltkreis dient der Umschalter dazu, den Generator vom Netz zu entkoppeln, der Stromschienen-Trennschalter SKG dient dazu, den Generator vom Netz zu isolieren; die Erdungstrennschalter MALT1 und MALT, die einerseits mit dem Netztransformator und dem Stromschienen-Trennschalter und andererseits zwischen dem Generator und dem Generator-Trennschalter geschaltet sind, dienen dazu, elektrisch kapazitive Ladungen des Netztransformators oder des Generators zur Erde abzuleiten, um eine Wartung an diesen Vorrichtungen in vollkommener Sicherheit zu ermöglichen.
Der Stromschienen-Trennschalter SKG und jeder Erdungstrennschalter MALT1 und MALT2 sind jeweils mit einer Verriegelungsvorrichtung 3A,3B,3C gemäß der Erfindung versehen und umfassen jeweils einen Handgriffeingang ESKG,EMALT1 bzw. EMALT2.
Wenn man sich z.B. auf die dem Schienentrennschalter SKG zugeordnete Verriegelungsvorrichtung 3A bezieht, so umfasst jede Verriegelungsvorrichtung allgemein zwei Schließmechanismen, wie z.B. S2 und S3, die mit mindestens einem Schlüssel, wie z.B. CS1,CS31,CS32 betätigt werden, der von der entsprechenden Schließvorrichtung abgezogen oder in diese nur dann eingeführt werden kann, wenn die Schließvorrichtung verriegelt ist, d.h., wenn der Bart dieser Schließvorrichtung vollständig vorgeschoben ist. Diese beiden Schließvorrichtungen sind derart angeordnet, dass ihr jeweiliger Bart in vorgeschobener Position den Handgriffeingang des Trennschalters, wie z.B. ESKG versperrt.
Die Vorrichtung umfasst auch einen Nockensatz, dessen Drehung mit der Betätigung des Trennschalters verbunden ist und damit auch mit der Verschiebung des beweglichen Kontakts des Trennschalters zwischen einer ersten Schaltposition und einer zweiten Schaltposition. Wenn der Trennschalter die erste Schaltposition einnimmt, befindet sich der Bart der ersten Schließvorrichtung, z.B. S3 in der zurückgezogenen Position, was das Zurückziehen des Schlüssels, z.B. CS31,CS32 aus dieser Schließvorrichtung unterbunden, und der Bart des zweiten Schließvorrichtung, z.B. S2, befindet sich in vorgeschobener Position, was das Einführen eines Schlüssels in diese Schließvorrichtung, z.B. CS1, gestattet. Der Bart der zweiten Schließvorrichtung versperrt den Handgriffeingang ESKG des Trennschalters. Dieser Nockensatz ist so angeordnet, dass er auf die Bärte der beiden Schließmechanismen einwirkt, um die Schlüsselbetätigung des ersten Schließmechanismus zu verhindern, solange der Trennschalter nicht seine zweite Schaltposition einnimmt, und um die Schlüsselbetätigung des zweiten Schließmechanismus zu verhindern, sobald der Trennschalter die erste Schaltposition nicht mehr einnimmt.
Die Blockierung der beiden Schließmechanismen wird im einzelnen durch einen Nockensatz erhalten, der bezüglich der dem SKG-Trennschalter zugeordneten Verriegelungsvorrichtung 3A einen ersten Nocken 31 mit einer Einkerbung E31 aufweist, in die der Bart des ersten Schließmechanismus S3 einrasten kann, sobald er sich in vorgeschobener Position befindet. Infolgedessen kann, solange diese Einkerbung E31 nicht dem Bart des Schließmechanismus S3 gegenüberliegt, dieser nicht betätigt werden. Der Nockensatz umfasst auch noch einen zweiten Nocken 32, der eine (vorzugsweise halbkreisförmige) Einkerbung E32 aufweist, in die eine bewegliche Platte 40 in Translationsbewegung senkrecht zu dem Bart des zweiten Schließmechanismus S2 eingreifen kann. Die Drehung dieser beiden Nocken 31 und 32 ist mit der Betätigung des Trennschalters verbunden, und die beiden Nocken sind in ihrer Drehung miteinander verknüpft (beispielsweise durch das Spiel eines Getriebes), wie durch die Linie 33 angedeutet ist, welche die Drehachsen der beiden Nocken 31 und 32 und den beweglichen Kontakt des SKG-Trennschalters verbindet.
Die Platte 40 ist einer Rückstellkraft ausgesetzt, die in deren Translationsbewegungsrichtung ausgerichtet ist, wobei diese Rückstellkraft beispielsweise durch eine Druckfeder 50 ausgeübt wird. Diese Rückstellkraft tendiert dazu, die Platte 40 gegen den Nocken 32 zu drücken bzw. stoßen. Der Bart des zweiten Schließmechanismus S2 ist ein durchgehender Bart, dessen hinteres Ende eine Kehlung 60 aufweist, und der in eine in der Platte 40 vorgesehene Bohrung 41 eingreifen kann. Wenn die Einkerbung E32 des Nockens 32 der Platte 40 gegenüberliegt, kommt die Bohrung 41 derselben dem den zweiten Schließmechanismus durchsetzenden hinteren Ende des Barts gegenüber zu liegen. Der zweite Schließmechanismus kann also derart betätigt werden, dass er den Handgriffeingang ESKG freigibt, wobei gleichzeitig der den Schließmechanismus S2 durchsetzende Bart über sein hinteres Ende in die Bohrung der Platte 40 eingreift. Wenn die Einkerbung E32 des Nockens 32 nicht der Platte 40 gegenüberliegt, während das hintere Ende des den zweiten Schließmechanismus S2 durchsetzenden Barts in die Bohrung 41 der Platte 40 eingreift, stößt der Nocken 32 die Platte 40 zurück, die in die Kehlung 60 des durchgehenden Barts eingreift und so jegliche Betätigung des zweiten Schließmechanismus blockiert. Die Verriegelungsvorrichtung 3A ist von relativ kompaktem Konzept, wenn die beiden Nocken 31 und 32 parallel zu dem durchgehenden Bart des zweiten Schließmechanismus S2 übereinandergelagert sind und wenn der Bart des ersten Schließmechanismus S3 sich senkrecht zum Bart des zweiten Schließmechanismus S2 erstreckt.
Der durchgehende Bart des zweiten Schließmechanismus S2 betätigt übrigens durch seine Verschiebung einen Kontakt 70, der dazu vorgesehen ist, eine Speiseleitung LSKG der elektrischen Steuerung des Trennschalters SKG zu öffnen oder zu schließen. Dieser Kontakt 70 ist normalerweise während der manuellen Betätigung des Trennschalters geöffnet, um zu verhindern, dass eine Rückkehr elektrischer Wellen in die elektrische Steuerung des Trennschalters SKG die manuelle Betätigung des Trennschalters stört.
Die den Erdungstrennschaltern MALT1 und MALT2 zugeordneten Verriegelungsvorrichtungen 3B,3C sind analog zu der dem SKG-Trennschalter zugeordneten 3A, die soeben beschrieben wurde, und die identischen Elemente in diesen Vorrichtungen tragen die gleichen Bezugsziffern.
In dem Schaltkreisschema des Generators der 1 umfasst die dem SKG-Trennschalter zugeordnete erste Verriegelungsvorrichtung 3A einen ersten Schließmechanismus S3, der zwei Schlüsseleingänge mit zwei Schlüsseln CS31 und CS32 aufweist, und einen zweiten Schließmechanismus S2, der einen Schlüsseleingang aufweist; die dem Trennschalter MALT1 zugeordnete zweite Verriegelungsvorrichtung 3B umfasst einen ersten Schließmechanismus S5, der einen Schlüsseleingang mit einem Schlüssel CS5 aufweist, und einen zweiten Schließmechanismus S4, der zwei Schlüsseleingänge aufweist, und die dritte, dem Trennschalter MALT2 zugeordnete Verriegelungsvorrichtung 3C umfasst einen ersten Schließmechanismus S7, der einen Schlüsseleingang mit einem Schlüssel CS7 aufweist, und einen zweiten Schließmechanismus S6, der zwei Schlüsseleingänge aufweist.
Außerdem ist auf der Ebene des Generator-Trennschalters FKG ein weiterer Schließmechanismus S1 vorgesehen, der einen Schlüsseleingang mit einem Schlüssel CS1 aufweist, wobei die Betätigung des Schlüssels CS1 blockiert ist, solange der Generator-Trennschalter nicht geöffnet ist. Im einzelnen ist der Schließmechanismus S1 gegenüber einer Stange bzw. Leiste 80 angebracht, die einen Absatz aufweist, in den der Bart dieses Schließmechanismus S1 nur dann eingreifen kann, wenn der Generator-Trennschalter geöffnet ist. Diese Leiste bzw. Stange 70 ist in einer Translationsbewegung senkrecht zu dem Bart des Schließmechanismus S1 gemeinsam mit der Betätigung des Generator-Trennschalters beweglich.
Im Ursprungszustand des Generatorschaltkreises vor dem Übergang in den manuellen Betätigungsmodus ist der Generator-Trennschalter geschlossen, der SKG-Trennschalter nimmt eine erste Schaltposition ein, die einem geschlossenen Zustand entspricht, und die beiden Erdungstrennschalter MALT1 und MALT2 nehmen jeweils eine erste Schaltposition ein, die einem geöffneten Zustand entspricht.
Die manuelle Betätigung dieser Vorrichtungen muss zu dem in 2 gezeigten Zustand des Generatorschaltkreises führen, in dem der Generator-Trennschalter FKG und der Schienentrennschalter SKG geöffnet sind und die Erdungstrennschalter MALT1 und MALT2 geschlossen sind.
Um von dem Zustand des Generatorschaltkreises der 1 zu demjenigen der 2 überzugehen, muss die Bedienungsperson auf folgende Weise vorgehen.
Der Generator-Trennschalter FKG wird geöffnet, beispielsweise durch Drücken auf einen Druckknopf, was bewirkt, dass der Absatz der Leiste 80 gegenüber dem Bart-Schließmechanismus S1 zu liegen kommt. Der Schließmechanismus S1 wird verriegelt, indem der Schlüssel CS1 umgedreht wird, was den Eingriff des Bartes des Schließmechanismus S1 in den Absatz der Leiste 80 sowie das Öffnen der Speiseleitung LFKG der automatischen Betätigung des Trennschalters durch den Kontaktsatz 70 bewirkt, der mit der Verschiebung des Bartes des Schließmechanismus S1 verbunden ist. Der Schlüssel C1 wird von dem Schließmechanismus 1 zurückgezogen, was bewirkt, dass die manuelle Betätigung des FKG-Trennschalters blockiert ist.
Der Schlüssel CS1 wird anschließend in das Schlüsselloch des Schließmechanismus S2 der Verriegelungsvorrichtung 3A eingeführt und der Schließmechanismus S2 wird durch Betätigen des Schlüssels CS1 verriegelt, was bewirkt, dass der Handgriffeingang ESKG freigegeben wird. Gleichzeitig greift das hintere Ende des durchgehenden Barts des Schließmechanismus S2 in die Platte 40 der Vorrichtung 3A ein, und die Verschiebung des Barts des Schließmechanismus S2 bewirkt das Öffnen der Speiseleitung LSKG zur automatischen Betätigung des SKG-Trennschalters. Es ist anzumerken, dass in diesem Stadium der manuellen Betätigung des Trennschalters SKG die Platte 40 mit der Einkerbung E32 des Nockens 32 in Eingriff steht, während die Einkerbung E31 sich in einer diametral entgegengesetzten Position zum Bart des Schließmechanismus S3 befindet. Der SKG-Trennschalter wird mit dem Handgriff geöffnet, was eine Drehung um 180 Grad der Nocken 31 und 32 der Vorrichtung 3A bewirkt. Von Anfang seiner Drehung an stößt bzw. drückt der Nocken 32 die Platte 40 an, die in die Kehlung 60 des Barts des Schließmechanismus S2 eingreift und so den Schlüssel CS1 in dem Schließmechanismus S2 blockiert. Übrigens kommt die Einkerbung E32 des Nockens 31 gegenüber dem Bart des Schließmechanismus S3 zu liegen, wenn der SKG-Trennschalter vollständig geöffnet ist. Der Handgriff wird vom Handgriffeingang ESKG zurückgezogen und die beiden Schlüssel CS31 und CS32 werden umgedreht, um den Schließmechanismus S3 zu verriegeln, was das Versperren des Handgriffeingangs ESKG durch den Bart des Schließmechanismus S3 bewirkt, wobei jegliche Betätigung des SKG-Trennschalter unterbunden ist bzw. wird. Jeder Schlüssel CS31 und CS32 kann dann aus dem Schließmechanismus S3 zurückgezogen werden.
Um den Erdungstrennschalter MALT1 zu schließen, führt die Bedienungsperson den Schlüssel CS31 in eines der Schlüssellöcher des Schließmechanismus S4 der Vorrichtung 3b ein, und einen weiteren Schlüssel CT, der von einem dem Transformator zugeordneten Schlüsselverriegelungssystem kommt, in ein anderes Schlüsselloch des Schließmechanismus S4. Dieser Schlüssel CT, der auf der Ebene des Erdungstrennschalters MALT1 eingebracht wird, muss derart gestaltet sein, dass er eine Entkoppelung des Transformators vom Netz sicherstellt.
Die Schlüssel CT und CS31 werden betätigt, um den Schließmechanismus S4 zu entriegeln, was den Handgriffeingang EMALT1 des Trennschalters MALT1 freigibt. Gleichzeitig greift das hintere Ende des durchgehenden Bartes des Schließmechanismus S4 in die Platte 40 der Vorrichtung 3B ein und betätigt durch seine Verschiebung den Kontakt 70 der Vorrichtung 3B, was die Speiseleitung LMALT1 zur automatischen Betätigung des Trennschalters MALT1 öffnet. Der Trennschalter MRLT1 wird manuell mit dem Handgriff geschlossen und dieser Handgriff wird vom Handgriffeingang EMALT1 entfernt. Von Anfang der manuellen Betätigung des Trennschalters MALT1 an stößt bzw. drückt der Nocken 32 der Vorrichtung 3B die Platte 40 der Vorrichtung 3B in die Kehlung 60 des durchgehenden Bartes des Schließmechanismus S4. Bei vollständigem Schließen des Trennschalters MALT1 liegt die Einkerbung E31 des Nockens 31 der Vorrichtung 3B dem Bart des Schließmechanismus S5 gegenüber. Der Schließmechanismus S5 wird verriegelt, indem der Schlüssel CS5 umgedreht wird, was das Versperren des Handgriffeingangs EMALt1 bewirkt. Der Schlüssel CS5 wird anschließend zu dem Schlüsselverriegelungssystem des Transformators zurückführt, um zu gewährleisten, dass der Erdungstrennschalter MALT1 geschlossen ist und dass die Interventionen am Transformator möglich sind.
Um den Erdungstrennschalter MALT2 zu schließen, führt die Bedienungsperson nun den Schlüssel CS32 in eines der Schlüssellöcher des Schließmechanismus S6 der Vorrichtung 3C ein, und einen weiteren Schlüssel CG, der von einem dem Generator zugeordneten Schlüsselverriegelungssystem kommt, in ein anderes Schlüsselloch des Schließmechanismus S6. Dieser Schlüssel CG, der auf der Ebene des Erdungstrennschalters MALT2 eingebracht wird, muss derart sein, dass er sicherstellt, dass der Generator nicht unter Last ist.
Die Schlüssel CG und CS32 werden betätigt, um den Schließmechanismus S6 zu entriegeln, was den Handgriffeingang EMALT2 des Trennschalters MALT2 freigibt. Gleichzeitig greift das hintere Ende des durchgehenden Bartes des Schließmechanismus S6 in die Platte 40 der Vorrichtung 3C ein, und seine Verschiebung ruft über den Kontakt 70 die Öffnung der Speiseleitung LMALT2 der automatischen Betätigung des Trennschalters MALT2 hervor. Der Trennschalter MALT2 wird manuell mit dem Handgriff geschlossen, und dieser Handgriff wird vom Handgriffeingang EMALT2 entfernt. Von Anfang der manuellen Betätigung des Trennschalters MALT2 an stößt der Nocken 32 der Vorrichtung 3C die Platte 40 in die Kehlung 60 des durchgehenden Bartes des Schließmechanismus S6, was die Schlüssel CG und CS32 im Schließmechanismus S6 blockiert. Bei vollständigem Schließen des Trennschalters MALT2 liegt die Einkerbung E31 des Nockens 31 der Vorrichtung 3B dem Bart des Schließmechanismus S7 gegenüber. Der Schließmechanismus S7 wird verriegelt, indem der Schlüssel CS7 umgedreht wird, was die Versperrung des Handgriffeingangs EMALT2 bewirkt. Der Schlüssel CS7 wird anschließend wieder in das Schlüsselverriegelungssystem des Generators eingebracht, um sicherzugehen, dass der Erdungstrennschalter MALT2 geschlossen ist und dass die Interventionen am Generator möglich sind.
Es ist also zu erkennen, dass das System der gegenseitigen Verriegelung, welches drei erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtungen einsetzt, für den Fall des Generatorschaltkreises der 1 und 2 nur sieben verschiedene Schlüssel erfordert.
Die Rückkehr zum ursprünglichen Zustand des Generatorschaltkreises der 1 erfolgt, indem die umgekehrte Reihenfolge der Schlüsselbetätigung zu der oben angegebenen befolgt wird.
In 3 verriegelt eine Verriegelungsvorrichtung 3D gemäß der Erfindung die manuelle Betätigung eines Trennschalters mit drei Schaltpositionen SKG', der in einem Generatorschaltkreis in Reihe mit einem Generator-Trennschalter FKG zwischen einem Generator 1 und einem Netztransformator 2 geschaltet ist. Der Trennschalter SKG' dient gleichzeitig als Stromschienen-Trennschalter in seiner bei 100 angegebenen Schaltposition und als Erdungstrennschalter in seiner bei 101 angegebenen Schaltposition.
Die Verriegelungsvorrichtung 3D ist analog zu der für den SKG-Trennschalter beschriebenen 3A, bis auf die Tatsache, dass ihre beiden Schließmechanismen S2' und S3' jeweils ein winziges Schlüsselloch aufweisen, und dass die Drehung der Nocken 31 und 32 auch die Verschiebung einer einen Absatz aufweisenden Leiste bzw. Stange 90 sowie die Drehung eines weiteren Nockens 33 mit einem Vorsprung S33 steuert. Der Absatz der Leiste bzw. Stange 90 wirkt mit einem Hebelarm 81 zusammen, der einen beweglichen Anschlag bildet, wobei der Hebel von dem Bart eines Schließmechanismus S4' betätigt wird, welcher durch einen Schlüssel betätigt werden kann, und von dem das hintere Ende seines durchgehenden Barts eine Kehlung 61 umfasst, die mit einer in Translationsbewegung senkrecht zu dem Bart des Schließmechanismus S4' beweglichen Platte 40' zusammenwirkt, wobei diese Platte 40' eine Bohrung 41' aufweist, in die das hintere Ende des Bartes des Schließmechanismus S4' eingreifen kann. Die Platte 40' wird in der Richtung senkrecht zum Bart des Schließmechanismus S4' vorbelastet, und zwar gleichzeitig durch eine Druckfeder 50' und durch einen Nocken 33 auf analoge Weise zur Platte 40 der Vorrichtung 3A.
In 3 ist im ursprünglichen Zustand des Generatorschaltkreises der Generator-Trennschalter FKG geschlossen, und der Trennschalter SKG' ist am Stromschienensatz geschlossen. Die manuelle Betätigung dieser Vorrichtungen muss zu dem in 4 gezeigten Zustand des Generatorschaltkreises führen, bei dem der Generator-Trennschalter FKG geöffnet ist und der Trennschalter SKG' sich in einer dritten Schaltposition befindet, die einer Erdung entspricht.
Um von dem Zustand des Generatorschaltkreises der 3 zu demjenigen der 4 zu gelangen, muss die Bedienungsperson wie folgt vorgehen.
Der Generator-Trennschalter FKG wird geöffnet, wie vorher angegeben wurde, indem auf einen Druckknopf gedrückt wird, was bewirkt, dass der Absatz der Leiste bzw. Stange 80 gegenüber dem Bart des Schließmechanismus S1 zu liegen kommt. Der Schließmechanismus S1 wird verriegelt, indem der Schlüssel CS1 umgedreht wird, was den Eingriff des Barts des Schließmechanismus S1 in den Absatz der Leiste 80 bewirkt und gleichzeitig das Öffnen der Speiseleitung LFKG der automatischen Betätigung des Trennschalters durch das Spiel des Kontakts 70, der mit der Verschiebung des Bartes im Schließmechanismus S1 verbunden ist.
Der Schlüssel CS1 wird aus dem Schließmechanismus S1 zurückgezogen, was bewirkt, dass die Betätigung des Trennschalters FKG blockiert ist.
Der Schlüssel CS1 wird anschließend in das Schlüsselloch des Schließmechanismus S2' der Vorrichtung 3D geführt, und der Schließmechanismus S2' wird verriegelt, indem der Schlüssel CS1 betätigt wird, was bewirkt, dass der Handgriffeingang ESKG' freigegeben wird. Gleichzeitig greift das hintere Ende des durchgehenden Bartes des Schließmechanismus S2' in die Platte 40 der Vorrichtung 3D ein, und die Verschiebung des Bartes der Schließvorrichtung S2' bewirkt das Öffnen der Speiseleitung LSKG' der automatischen Betätigung des Trennschalters SKG' mittels des Kontakts 70. Der Trennschalter SKG' wird mit dem Handgriff betätigt, um in eine zweite, durch die Bezugsziffer 100 angegebene Schaltposition überzugehen, die seinem geöffneten Zustand entspricht. Die Betätigung des Trennschalters bewirkt eine erste Drehung um 90 Grad der Nocken 31 und 32. Von Anfang seiner Drehung an stößt der Nocken 32 die Platte 40 zurück, die in die Kehlung 60 des Bartes des Schließmechanismus S2' eingreift und so den Schlüssel CS1 in dem Schließmechanismus S2' blockiert. Die Einkerbung E31 des Nockens 31 der Vorrichtung 3D liegt während dieser ersten Betätigung des Trennschalters noch nicht dem Bart des Schließmechanismus S3' gegenüber, wie in 4 gestrichelt dargestellt ist. Während dieser ersten Betätigung des Trennschalters SKG' ruft die Drehung um 90 Grad der Nocken 31 und 32 die Translationsbewegung der Leiste bzw. Stange 90 hervor, und der Absatz dieser Leiste 90 kommt gegen den Hebel 91 zur Anlage und blockiert den Trennschalter in einer Öffnungsposition. Gleichzeitig hat sich der Nocken 33 um 90 Grad gedreht, so dass der Vorsprung S33 die Platte 40' anstößt, damit die Bohrung 41' dieser Platte 40' dem durchgehenden Bart des Schließmechanismus S4' gegenüber zu liegen kommt.
Um den Trennschalter SKG' aus seiner zweiten Schaltposition in die dritte Schaltposition zu bringen, die einer durch die Bezugsziffer 101 angegebenen Erdungsposition entspricht, muss die Bedienungsperson über einen Schlüssel CT verfügen, der von einem dem Transformator zugeordneten Schlüsselverriegelungssystem kommt. Dieser Schlüssel CT, der auf der Ebene des Trennschalters mit drei Schaltpositionen eingebracht wird, muss derart sein, dass er sicherstellt, dass der Transformator vom Netz abgekoppelt ist. Der Schlüssel CT wird in das Schlüsselloch des Schließmechanismus S4' eingeführt, um letzteren zu entriegeln. Die Betätigung des Schließmechanismus S4' mit dem Schlüssel CT bewirkt das Heraustreten des hinteren Endes des durchgehenden Barts des Schlüssels S4', der in die Bohrung 41' der Platte 40' eingreift und auf den Hebelarm 91 einwirkt, damit dieser vor dem Absatz der Leiste 90 zurücktritt. Es ist anzumerken, dass das Vorsehen eines Elektromagneten zwischen dem hinteren Ende dieses Bartes und dem Hebelarm 91 nötig ist, damit dieser Hebelarm 91 zurückgezogen werden kann, um von der zweiten Schaltposition zur dritten Schaltposition überzugehen, wenn der Trennschalter durch elektrische Betätigung betätigt wird und nicht mehr durch einen Schlüssel im manuellen Modus.
Anschließend wird der Trennschalter noch mit dem Handgriff betätigt, um ihn in seine dritte Schaltposition zu verbringen, und der Handgriff wird vom Handgriffeingang ESKG' zurückgezogen. Von Anfang dieser Betätigung an gibt der Vorsprung S33 des Nockens 33 die Platte 40' frei, die nunmehr in die Kehlung 60' des Bartes des Schließmechanismus 4' eingreift, was bewirkt, dass letzterer blockiert wird und dass der Schlüssel CT nicht mehr aus dem Schließmechanismus S4' abgezogen werden kann.
Wenn der Trennschalter SKG' seine Erdungsposition einnimmt, liegt die Einkerbung E31 des Nockens 31 dem Bart des Schließmechanismus S3 gegenüber. Der Schlüssel CS3' kann betätigt werden, um den Schließmechanismus S3' zu verriegeln und den Handgriffeingang ESKG' zu versperren. Dieser Schlüssel CS3' wird anschließend zu dem Schlüsselverriegelungssystem des Transformators zurückgeführt, um sicherzugehen, dass der Trennschalter SKG' sich in seiner Erdungsposition befindet und dass die Interventionen am Transformator möglich sind.
5 stellt ein weiteres Beispiel des Generatorschaltkreises dar, der zwischen dem Generator 1 und dem Netztransformator 2 einen Generator-Trennschalter FKG in Reihe mit dem Trennschalter SKG' mit drei Schaltpositionen umfasst, von denen eine Position eine Erdungsposition ist, und mit einem Erdungstrennschalter IKG mit drei Schaltpositionen, von denen eine eine Öffnungsposition der Erdung ist, die durch die Bezugsziffer 200 angegeben ist, eine andere eine Schließposition der Erdung ist, die durch die Bezugsziffer 201 angegeben ist, und eine weitere eine Schließposition eines Startstromkreises ist, die durch die Bezugsziffer 202 angegeben ist.
Wie aus 5 zu erkennen ist, ist die dem Trennschalter SKG' zugeordnete Verriegelungsvorrichtung 3D in ihrer Konzeption und ihrer Funktionsweise identisch mit derjenigen der 3 und 4.
Die dem Trennschalter IKG zugeordnete Verriegelungsvorrichtung 3E umfasst einen ersten Schließmechanismus S5', der zwei Schlüssellöcher und einen durchgehenden Bart aufweist, dessen hinteres Ende mit einer Kehlung 60 versehen ist, welche mit einer mit einer Bohrung 41 versehenen Platte 40 zusammenwirkt. Die Verschiebung des durchgehenden Bartes wirkt auch auf einen Kontakt 70 ein, der die elektrische Speiseleitung LIKG der automatischen Betätigung des Trennschalters IKG öffnet oder schließt. Die Platte 40 ist in einer zu dem durchgehenden Bart des Schließmechanismus S5' senkrechten Richtung über eine Feder 50 und einen Nocken 32 vorbelastet, der eine Einkerbung E32 aufweist, in die die Platte 40 eingreifen kann. Die Vorrichtung 3E umfasst auch noch einen zweiten Schließmechanismus S6' mit einem Schlüsselloch und einem zweiten Nocken 31, der eine Einkerbung E31 aufweist, in die der Bart des Schließmechanismus S6' eingreifen kann. Die Bärte der beiden Schließmechanismen S5' und S6' sind ebenfalls so angeordnet, dass sie in vorgeschobener Position den Handgriffeingang EIKG des Trennschalters IKG versperren können.
Der dem Generator-Trennschalter zugeordnete Schließmechanismus S1' umfasst übrigens zwei Schlüssellöcher mit zwei Schlüsseln CS1' und CS12'.
Im manuellen Betätigungsmodus erfolgt das Öffnen des Erdungstrennschalters SKG' auf identische Weise zu dem bereits vorher in Bezug auf die 3 und 4 unter Verwendung der Schlüssel CS1' anstelle des Schlüssels CS1 beschriebenen.
Anhand der in 5 dargestellten Konfiguration, bei der der Generator-Trennschalter FKG geöffnet ist und der Erdungstrennschalter IKG die erste Schaltposition 200 einnimmt, erfolgt die Betätigung dieses Trennschalters, um ihn in seine zweite Schaltposition 201 zu bringen, auf folgende Weise. Der dem Trennschalter FKG zugeordnete Schließmechanismus S1' wird verriegelt, indem beispielsweise der Schlüssel CS12' betätigt wird, was bewirkt, dass der Bart dieses Schließmechanismus in den Absatz der Stange bzw. Leiste 80 eingreift und dabei die manuelle Betätigung des Trennschalters in geöffneter Position blockiert.
Der Schlüssel CS1'' wird anschließend aus dem Schließmechanismus S1' abgezogen und wird in eines der beiden Schlüssellöcher des Schließmechanismus S5' eingeführt. Ein weiterer Schlüssel, der von einem Schlüsselverriegelungs system des Generators kommt, wird in das andere Schlüsselloch des Schließmechanismus S5' eingeführt, und diese beiden Schlüssel werden betätigt, um den Schließmechanismus S5' zu entriegeln. Die Verschiebung des Bartes des Schließmechanismus S5' ruft über den Kontakt 70 die Öffnung der Speiseleitung LIKG des Erdungstrennschalters IKG hervor. Der Handgriffeingang EIKG des Erdungstrennschalters IKG wird freigegeben und letzerer wird betätigt, um in seine Schaltposition 201 überzugehen. Die manuelle Betätigung des Trennschalters IKG ruft eine Drehung um 90 Grad der Nocken 31 und 32 der Vorrichtung 3E hervor, so dass die Einkerbung E31 dem Bart des Schließmechanismus S6' gegenüber zu liegen kommt, während der Nocken 32 die Platte 40 in die Kehlung 60 des Bartes des Schließmechanismus S5' zurückstößt. Der Handgriff wird vom Handgriffeingang EIKG zurückgezogen, und der Schließmechanismus S6' wird mit Hilfe des Schlüssels CS6' verriegelt, der anschließend abgezogen wird und wieder zu dem Schlüsselverriegelungssystem des Generators zurückgeführt wird, um sicherzugehen, dass eine Intervention an letzterem möglich ist.

Claims

Vorrichtung zum Verriegeln der manuellen Betätigung eines Trennschalters (SKG,MALT1,MALT2,SKG',IKG) mit einem Handgriffeingang mittels Schließmechanismen, und zum Ermöglichen der manuellen Betätigung des Trennschalters mittels einer bestimmten Schlüssel-Betätigungssequenz der Schließmechanismen, um ihn (den trennschalter) von einer ersten Schaltposition zu einer zweiten Schaltposition zu bringen, umfassend einen ersten Schließmechanismus (S3,S5,S7,S3',S6'), einen zweiten Schließmechanismus (S2,S4,S6,S2',S5') und ein Nockenpaar (31,32), dessen Drehung mit der Betätigung des Trennschalters verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließmechanismen, von denen jeder mit mindestens einem Schlüssel betätigt wird, von dem entsprechenden Schloss nur dann abgezogen werden können oder in dieses eingreifen können, wenn dieses Schloss verriegelt ist, und dass die Nocken auf die Bärte der Schließmechanismen einwirken, um die Betätigung des ersten Schließmechanismus zu verhindern, solange der Trennschalter (noch) nicht seine zweite Schaltposition einnimmt, und die Schlüsselbetätigung des zweiten Schließmechanismus zu verhindern, sobald der Trennschalter nicht mehr die erste Schaltposition einnimmt, wobei die beiden Schließmechanismen derart angeordnet sind, dass ihr jeweiliger Bart in der vorgeschobenen Position den Handgriffeingang des Trennschalters versperrt, wobei sich der Bart des ersten Schließmechanismus in zurückgezogener Position befindet und der Bart des zweiten Schließmechanismus sich in vorgeschobener Position befindet, wenn der Trennschalter seine erste Schaltposition einnimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Schließmechanismus (S2,S4,S6,S2',S5') einen durchgehenden Bart aufweist und das Nockenpaar einen ersten Nocken (31) mit einer Ausnehmung (E31) umfasst, mit der der Bart des ersten Schließmechanismus in der vorgeschobenen Position in Eingriff kommen kann, einen zweiten Nocken (32) mit einer Ausnehmung (E32), mit der eine bewegliche Platte (40), die sich in einer zu dem durchgehenden Bart des zweiten Schließmechanismus senkrechten Richtung vorwärtsbewegt in Eingriff kommen kann, ein elastisches Element (50), das eine Rückstellkraft in der genannten Richtung ausübt, welche dazu tendiert, die Platte gegen den zweiten Nocken zu drücken, wobei die Platte mit der Rückseite des durchgehenden Bartes des zweiten Schließmechanismus zusammenwirkt, um die Schlüsselbetätigung desselben zu ermöglichen oder zu verhindern, je nachdem, ob dieser mit der Ausnehmung des zweiten Nockens in Eingriff steht oder nicht.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der durchgehende Bart des zweiten Schließmechanismus (S2,S4,S6,S2',S5') durch seine Bewegung einen Kontakt (70) steuert, der zum Schließen oder Öffnen einer Versorgungsleitung (LSKG,LMALT1,LMALT2, LSKG',LIKG) einer elektrischen Steuerung des Trennschalters bestimmt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Schließmechanismus (S3,S5') mit zwei unterschiedlichen Schlüsseln betätigt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zweite Schließmechanismus (S4,S6, S5') mit zwei unterschiedlichen Schlüsseln betätigt wird.
Generatorschaltung mit einem Barren-Trennschalter (SKG), der zwei Schaltpositionen und zwei Erdungs-Trennschalter (MALT1,MALT2) aufweist, von denen jeder zwei Schaltpositionen hat, einer Vorrichtung gemäß Anspruch 4 und einer Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die manuelle Betätigung des Barren- Trennschalters durch die Vorrichtung (3A) gemäß Anspruch 4 verriegelt wird und die manuelle Betätigung jedes Erdungs-Trennschalters durch die Vorrichtung (3B,2C) gemäß Anspruch 5 verriegelt wird.
Generatorschaltung mit einem Trennschalter (SKG') mit drei Schaltpositionen, wobei eine der drei Positionen eine Erdungsposition ist, und mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, und wobei die manuelle Betätigung des Trennschalters mit drei Schaltpositionen von der Vorrichtung (3D) verriegelt wird.
Generatorschaltung nach Anspruch 7, ferner mit einem Erdungs-Trennschalter mit drei Schaltpositionen (IKG), wobei eine der drei Positionen eine Erdungsposition ist und die manuelle Betätigung des Erdungs-Trennschalters von einer Vorrichtung (3E) gemäß Anspruch 5 verriegelt wird.