DE890664C - Verriegelungsanordnung für Schaltanlagen - Google Patents

Description

Die Betriebssicherheit einer Schaltanlage erfordert die Einhaltung eines bestimmten Schaltplanes, um Fehlschaltungen und die damit verbundenen Gefährdungen von Anlagenteilen zu verhindern. Soll die Einhaltung des Schaltplanes zwangsläufig sichergestellt werden, so erfordert das den Einbau von Verriegelungen, die jeweils nur die Schalthandlungen zulassen, die im Hinblick auf den gesamten Schaltzustand der Anlage zulässig sind. Als Beispiel soll der Betrieb einer Schaltanlage mit Doppelsammeischienen und Kuppelleistungsschalter gewählt werden, und es soll später, anknüpfend an dieses Beispiel, die Erfindung erläutert werden'.

Eine derartige Anlage muß, wenn sie zwangsläufig richtig geschaltet werden soll, zwei ineinandergreifende Verriegelungssysteme enthalten, nämlich ein Verriegelungssystem für die Schalter eines Abzweiges zur gegenseitigen Verriegelung und ein zweites Verriegelungssystem zur Berücksichtigung der Sammelschienenkupplung. Ohne im einzelnen auf alle Verriegelungen einer solchen Anlage einzugehen, sei darauf hingewiesen, daß die wesentliche Aufgabe der von der Sammelschienenkupplung abhängigen Verriegelung darin besteht, zu verhüten, daß bei offener Sammelschienenkupplung und eingeschalteter einer Schiene die zweite Schiene zugeschaltet wird oder bei eingeschalteten beiden Schienen und geöffnetem Kuppelschalter ein Abzweig von einer Schiene abgelegt wird. Man kann dieses Verriegelungssystem noch dadurch verfeinern, daß man nicht nur die Schalterendstellungen berücksichtigt, sondern darüber hinaus Verriegelungen einführt, die dann wirksam

werden, wenn ein Schalter gefahrbringende Stellungen zwischen Men" Endstellungen einnimmt. Die Verriegelungs- bzw. Entriegelungsbewegung soll also dazu dienen, Schalthandlungen, die in der Anlage vorgenommen worden sind, zn .überwachen, w^n£i d Ergebnis der Überwachung den anderen Schaltern mitzuteilen. Wenn ³^³⁰ bei der erwähnten Anlage der Kuppelschajter. ausgeschaltet ist, so gibt, die 'Vefriegelu'ngseinrichtung den Abzweigen das Ergebnis

ίο der Überwachung dahin bekannt, daß offene Abzweige nicht eingeschaltet und geschlossene. Abzweige nicht ausgeschaltet werden dürfen, um zu verhüten, daß zwei Sammelschienen kurzgeschlossen oder über die Trennschalter parallel geschaltete Sammelschienen getrennt werden. Nach diesem Grundsatz sind alle bisher bekannten zwangsläufigen Verriegelungssysteme aufgebaut, gleichgültig, ob sie mechanisch, elektrisch oder pneumatisch bedient werden. Man sieht diesen -Systemaufbau- als- ausreichend und betriebssicher an.

Grundsätzlich andere Wege schlägt die vorliegende Erfindung ein. Während, wie bereits erläutert, bisher die Herbeiführung einer Riegelbewegung Von der Ausführung einer Schalthandlung abhängig war, wird gemäß der Erfindung der umgekehrte Weg besehritten, d. h. die Ausführung einer Schalthandlung wird von der vorherigen Herbeiführung einer Riegelbewegung abhängig gemacht. Wenn von der Herbeiführung einer Riegelbewegung gesprochen, wird;" so sbll dieser Begriff in erster Linie die Fälle umfassen, wo in Abhängigkeit von einer Schaltbewegung gewisse Verriegelungen hergestellt werden müssen, doch läßt sich die Erfindung unter gewissen Umständen auch dort anwenden, wo es sich um Freigabe von Schaltvor-

gangen handelt. Ras Wesen, der Erfindung kann kurz dahin zusammengefaßt werden, daß die Folge einer Schaltbewegung vom Ende des Vorganges weggenommen und an den Anfang des Bewegungsverlaufes gesetzt wird.

Ehe auf die Bedeutung der Erfindung naher eingegangen wird, sei zunächst ihre Durchführung an Hand der Fig. 1 bis 3 -erläutert. Fig·. 1 zeigt die Bedienungsfelder einer Schaltanlage, mit den beiden Abzweigen A und B und der Sammelschienenkupplung C. Die Abzweige bestehen jeweils aus den Trennschaltern T₁ und T₂ und dem Leistungsschalter L, während die Sammelschienenkupplung die TrennschalterT₃-und T₄ und den Leistungskuppelschalter K enthält. Mit E und A sind jeweils die Steuerorgane für die Schalterbedienung angedeutet,' wobei E das Steuerorgan für Einschalten und. A das Steuerorgan für Ausschalten^ darstellt. Schraffiert sind die Steuerorgane, deren Betätigung bei dem Gesamtzustand der Schaltanlage uimilässig ist. Da der Kuppelschalter K und die Trennschalter T₃ und T₄ offen sind, so darf im Abzweig A der Trennschalter T₂ nicht eingeschaltet werden, da er einen Sammelschienenkurzschluß herbeiführen würde. Das ihm zugeordnete Symbol E ist also schraffiert. Im Abzweig B. darf keiner der Trennschalter T₁ und T_a geöffnet werden. Infolgedessen sind die beiden Ausschaltsymbole A schraffiert. Daß beim Abzweig A- außerdem noch ein Ausschaltverbot für den Trennschalter T₁ besteht, ist eine Folge der gegenseitigen -Verriegelung des Leistungsschalters und der Trennschalter; denn ein öffnen des Trennschalters T₁ würde das Abschalten von Leistung bedeuten.

,. Bei dem Steuerungssys,tem ist eine pneumatische · Betätigung vorausgesetzt. Die Riegel R für die Steuerorgane E und A der Abzweige sind mit Kraft-'kolben D verbunden, die durch Federn F nach aufwärts in die Verriegelungsstellung gedrückt werden. Angeschlossen sind die Kraftkolben an eine Leitung L mit einem Absperrventil V, das in diesem Falle als elektromagnetisch gesteuertes Ventil mit einer Schaltspule S angenommen ist. Um einen Sammelschienenwechsel durchführen zu können, muß die Leitung L unter Druck gesetzt werden, was durch eine nicht dargestellte, von den Antrieben der Sammelschienenkupplung abhängige Steuerung erzielt wird. Die Kolben D bewegen dann die Riegel R abwärts, so daß die Steuerorgane der Abzweige A und B zur Bedienung freigegeben werden. Das darf aber, wie gesagt, erst dann der Fall sein, wenn die Sammelschienenkupplung ordnungsgemäß hergestellt ist.

Ausgehend von der hergestellten Sammelschienenkupplung soll nun der für die Erfindung besonders wichtige Fall behandelt werden, daß die Sammelschienenkupplung wieder ausgeschaltet wird, wodurch bestimmte, bereits erläuterte Schaltverbote' für die Abzweige A und B geschaffen werden müssen. Bei den bisherigen Ausführungen ging der Vorgang so vor sich, daß nach Unterbrechung der Sammelschienenkupplung die Leitung L entlüftet wurde, so daß die Federn F in der Lage waren, die Kolben D aufwärts zu bewegen und die Verriegelung wiederherzustellen. Bei der Anordnung gemäß der Erfindung ist folgende neue Anordnung getroffen, und zwar ist angenommen, daß der Kuppelleistungsschalter mechanisch ausgelöst wird, wobei zur Auslösung eine elektromagnetisch gesteuerte Klinke dient. Die Spannungsauslösungist schematisch durch die Spule G angedeutet. Diese Spannungsauslösung ist mit der Verriegelung der Abzweige-A'und B gekuppelt in der Weise, daß das Ausschaltkommando für den Kuppelschalter erst dann· gegeben wird, wenn vorher die Verriegelung der Abzweige hergestellt ist. Die Herstellung dieser Verriegelung ist also, um das nochmals zu betonen, keine Folge der Schaltung des Kuppelschalters, sondern sie muß ihr zur Erfüllung der Erfindung vorausgehen. Durch Niederdrücken des Druckknopfes E wird die Spule 5 erregt, das Ventil V geöffnet und die Leitung L entlüftet. Die Riegel Ra und Rb gehen aufwärts und schließen jetzt über die Kontaktstücke Ha und Hb Hilfskontakte Ma und Mb, die in Reihe mit der Auslösespule G liegen. Der Auslösestromkreis der Spule G wird geschlossen und die Verklinkung des Kuppelschalters ausgelöst, so daß dieser ausschalten kann. ·

Fig. 3 zeigt die gleiche Anordnung bei einem pneumatischen Steuersystem. Die Hilfskontakte M der Fig. 2 sind hier durch Ventile Na und Nb einer Hilfsdruckluftleitung O ersetzt, die den Kraftkolben P der Hilfskontakte R nur dann mit Druckluft beaufschlagen, wenn sie beide geöffnet sind. . ...

Die beschriebenen Beispiele geben die Möglichkeit, die Bedeutung der Erfindung zu unterstreichen. Es sei angenommen, daß entsprechend der bisherigen Bauweise nach Entlüften der Leitung L die Bedienung der Abzweige A und B erfolgen kann, und es soll weiter angenommen werden, daß infolge Bruches der Feder Fb der Kolben D in seiner unteren Stellung verharrt. Die Verriegelungsbetätigung durch Unterdrucksetzen der LeitungL bedeutete für den Abzweig B,

ίο daß die Ausschaltung eines Trennschalters T₁ oder T₂ freigegeben wurde. Das war zulässig, da ja die Sammelschienenkupplung hergestellt war, die Bedienung eines der Trennschalter also nicht zur Schaltung von Leistung führen konnte. Bricht die Feder Fb, so bleibt z. B. für den Schalter T₂ die Ausschaltmöglichkeit bestehen. Der Schaltwärter weiß gar nicht, daß eine Störung in seinem Verriegelungssystem eingetreten ist. Er wird also unbedenklich das Steuerorgan A betätigen, und jetzt unterbricht der Trennschalter T₂ die Sammelschienenkupplung. Trotz des Vorhandenseins eines dem Schaltplan entsprechenden Verriegelungssystems besteht also hier die Möglichkeit einer schweren Anlagestörung. Wenn dagegen gemäß der Erfindung die an sich als Folge einer Schalthandlung erforderliche Verriegelungsbewegung an den Beginn des Schaltvorganges gesetzt wird, so bedeutet die Nichtausführung dieses Schaltvorganges, daß innerhalb der Verriegelung eine Störung vorliegt. Der Schaltwärter ist also gezwungen, diesem Schaden nachzugehen. Wenn er ihn gefunden hat, so kann er unter eigener Verantwortung eine Schalthandlung vornehmen oder unterlassen. Er ist aber auf jeden Fall gezwungen, die Störungsursache zu suchen. Es kann jedenfalls durch eine gutgläubige Schalthandlung kein Schaltfehler mehr entstehen. Durch die Erfindung wird also der höchstmögliche Grad von Schaltsicherheit erreicht.

Es wird naturgemäß eine Reihe einfacher Schaltfolgen geben, bei denen es nicht erforderlich ist, die Maßnahmen gemäß der Erfindung anzuwenden; andererseits ist das Anwendungsgebiet der Erfindung so groß, daß es nicht möglich ist, alle Anwendungsfälle aufzuzählen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß selbst die einfache Schaltfolge in einem Abzweig mit einem Leistungsschalter, einem Sammelschienentrennschalter und einem Kabelschalter in vielen Fällen die Anwendung der Grundsätze der Erfindung zweckmäßig erscheinen lassen wird.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verriegelungsanordnung für Schaltanlagen, bei der in Abhängigkeit von der Bewegung eines ersten Schalters, z. B. einer Leistungsschaltstelle, die Bedienung eines oder mehrerer in der Verriegelung nachgeordneter Schalter (z. B. Trennschalter) durch Riegelglieder gesperrt oder freigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Abgabe eines Schaltbefehls für eine Schaltstelle, z. B. eine Leistungsschaltstelle, zunächst die Verriegelung für die gegen unzulässige Schalthandlungen zu sperrenden weiteren Schaltstellen,

z. B. Spannungsschaltstellen, hergestellt und die Schaltbewegung der ersten Schaltstelle, z. B. der Leistungsschaltstelle, erst nach hergestellter Verriegelung der zu sichernden Schaltstellen durchgeführt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1 mit einer Hilfskraft (elektrisch, hydraulisch, pneumatisch) für die Durchführung der Schaltbewegungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsweg der Hilfskraft zum Antrieb der die Verriegelung bestimmenden Schaltstelle (z. B. Leistungsschaltstelle) über Hilfsschaltstellen geführt ist, deren Schließstellung bzw. Offenstellung von der Stellung der in der Verriegelung zugeordneten Schaltstellen, z. B. der Spannungsschaltstellen, abhängig ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 mit elektrischer Auslösung des Schaltvorganges der ersten Schaltstelle, z. B. des Leistungsschalters, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromweg für die Betätigung dieses Schalters über Abhängigkeitskontakte geführt ist, deren Stellung von der Stellung der im Verriegelungssystem zugeordneten Schalter,

z. B. Trennschalter, abhängig ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1 mit Druckluftbetätigung der ersten Schaltstelle, z. B. des Leistungsschalters, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftsteuerleitung über Hilfsventile geführt ist, die in Abhängigkeit von der in der Ver- go riegelung'zugeordneten Schaltstelle (z.B. Trennschalter) geöffnet oder geschlossen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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