DE2107992B2

DE2107992B2 - Position indication of electrical circuit breaker elements - use external light source with signal transmission to display window via fibre optics

Info

Publication number: DE2107992B2
Application number: DE2107992A
Authority: DE
Inventors: Karl Dr.-Ing. Dr. 4051 Hinsbeck Schoerken
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Priority date: 1971-02-19
Filing date: 1971-02-19
Publication date: 1975-02-27
Also published as: DE2107992A1

Abstract

The states of the switching elements is a circuit breaker are displayed in a window for operational safety reasons. A light beam originating from a source external to the switch cell is directed to the gap between the switch contacts of the circuit breaker when in the open position. The beam is transmitted via two fibre optics cables to and from the gap. One end of each cable is fixed to the high voltage contact. The light input fibre optic cable is fed through the cell wall and the circui breaker housing and terminates on the fixed ring contact. The output cable also terminates on the ring contact and conveys the signal or absence thereof to a remote indicator.

Description

3535

Die Erfindung betrifft einen Stellungsanzeiger für einen elektrischen Trennschalter, bei dem ein aus einer Lichtquelle kommender Lichtstrahl in den Zwischenraum von mechanisch gegeneinander beweglichen Konstruktionselementen und von dort durch einen zweiten Lichtleiter auf ein Lichtfenster optisch geführt wird.The invention relates to a position indicator for an electrical circuit breaker, in which one of a Light source coming light beam in the space of mechanically movable against each other Construction elements and from there optically guided through a second light guide to a light window will.

Eine eindeutige, nicht übersehbare Stellungsanzeige an elektrischen Trennschaltern kann für das Personal von Schaltanlagen lebensnotwendig sein. Bei ihrer Konstruktion ist also vorrangig auf größtmögliche Ausfallsicherheit und Verschleißfreiheit zu achten.A clear, unmistakable position indicator on electrical disconnectors can be used by the staff of switchgear can be vital. The main priority in their construction is therefore to ensure the greatest possible reliability and to ensure that there is no wear.

Bekannt ist eine Vorrichtung zur fotoelektrischen Abtastung von stroboskopischen Teilungen mit einer Lichtquelle, einem die davon komrrjenden Lichtstrahlen zu einem einzigen Lichtstrahl bündelnden und letzteren zur Abtaststelle führenden Lichtleiter, sowie einem anderen, die von der Abtaststelle erzeugten Lichtimpulse zu einem Fototransistor leitenden Lichtleiter (DT-Gbm 1 917 991). Die Lichtleiter dieser Vorrichtung bestehen aus aufwendig gestalteten und zusammengesetzten Stücken aus Polymetakrylester. Ihre Spannungsfestigkeit im Dauerbetrieb ist für den Einsatz in Hochspannungsanlagen nicht ausreichend.A device for photoelectric scanning of stroboscopic divisions with a is known Light source, one of which bundles the light rays coming from it into a single light ray and the latter to the scanning point leading light guide, as well as another, the light pulses generated by the scanning point to a phototransistor conducting light guide (DT-Gbm 1 917 991). The light guides of this device exist from elaborately designed and assembled pieces of polymetacrylic ester. Your dielectric strength continuous operation is not sufficient for use in high-voltage systems.

Ferner ist ein Gerät zur Anzeige einer vorbestimmten Lage eines beweglichen Teils gegenüber einem festen Teil bekannt, bei dem an dem festen Teil eine Lichtquelle und ein optisches Kabel befestigt sind, und wobei von dem beweglichen Teil auf das optische Kabel Licht übertragen wird, wenn der bewegliche Teil und der feste Teil in der vorbestimmten Lage sich befinden, und wobei das optische Kabel zu einer Warnanlage od. dgl. führt, die bei Lichtdurchtritt durch das optische Kabel ein Warnsignal gibt (DT-OS 1 908 673). Dieses Gerät ist beispielsweise dafür bestimmt, die Stellung der Tür eines Straßenfahrzeugs anzuzeigen, die optischen Kabel dienen lediglich als Informationsträger. Auf die Eigenschaften un»er elektrischer Hochspannung brauchte keine Rücksicht genommen zu werden. Furthermore, there is a device for displaying a predetermined position of a movable part in relation to a fixed one Part known in which a light source and an optical cable are attached to the fixed part, and wherein light is transmitted from the movable part to the optical cable when the movable part and the fixed part is in the predetermined position, and wherein the optical cable to a warning system or the like, which gives a warning signal when light passes through the optical cable (DT-OS 1 908 673). This device is intended, for example, to display the position of the door of a road vehicle, the optical cables only serve as information carriers. On the properties of our electrical high voltage did not need to be considered.

Bekannt sind auch die theoretischen Grundlagen von faseroptischen Bauelementen und zahlreiche Anwendungsgebiete als Informationsträger (Feinwerktechnik Bd. 74.1970, Heft 12, S. 524), ihre Verwendung in Hochspannungsgeräten wurde aber bisher nicht untersucht The theoretical basics of fiber optic components and numerous areas of application are also known as an information carrier (Feinwerktechnik Vol. 74.1970, Issue 12, p. 524), but their use in high-voltage devices has not yet been investigated

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für elektrische Trennschalter außerordentlich wichtige optische Stellungsanzeige zu schaffen, die einfach und auch im Dauerbetrieb ausfallsicher ist und keine mechanisch bewegten Teile enthält.The invention is based on the object of providing an optical that is extremely important for electrical disconnectors To create a position indicator that is simple and fail-safe even in continuous operation and not a mechanical one contains moving parts.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lichtleiter aus Glasfaserkabeln bestehen, die jeweils mit einem Ende an hochspannungsführenden Schaltkontakten des Trennschalters festgelegt sind. This object is achieved according to the invention in that the light guides consist of glass fiber cables, each of which is fixed at one end to high-voltage switching contacts of the disconnector.

!n einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Lichtstrahl von der außerhalb einer Schaltzelle angeordneten Lichtquelle durch das erste Glasfaserkabel durch die Wand der Schaltzelle und durch das Gehäuse des Trennschalters hindurch in den Zwischenraum zwischen einem beweglichen Stiftkontakt und einem festen Ringkontakt geführt, fällt von dort im geöffneten Zustand der Kontakte auf eine Lichteintrittssteiie eines zweiten Glasfaserkabels und ist durch dieses durch das Gehäuse hindurch zu dem in der Wand der Schaltzelle angebrachten Lichtfenster geführt.In an advantageous embodiment of the invention, the light beam is from outside a switching cell arranged light source through the first fiber optic cable through the wall of the switchgear cubicle and through the housing of the circuit breaker through into the space between a movable pin contact and Guided by a fixed ring contact, falls from there in the open state of the contacts on a light entry part a second fiber optic cable and is through this through the housing to the one in the wall the light window attached to the switchgear cubicle.

Erfindungsgemäß kann das Lichtfenster auch als Fernanzeiger außerhalb des Gehäuses angebracht sein.According to the invention, the light window can also be attached outside the housing as a remote indicator.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß es mit der Verwendung einer ausfallsicheren, verschleißfreien Stellungsanzeige nun möglich ist. die Abmessungen von Trennschaltern durch Isolierstoffkapselung jeder einzelnen Strombahn wesentlich zu verkleinern. Bei Verwendung entsprechend langer Glasfaserkabel kann ein mit der erfindungsgemäßen Stellungsanzeige versehener elektrischer Schalter für Wartungs- und Reparaturarbeiten auf einem Wagen mehrfach aus seiner Schaltzelle aus- und eingefahren werden, ohne daß eine Justierung der Stellungsanzeige nötig wird.The advantages achieved by the invention are that with the use of a fail-safe, wear-free position indication is now possible. the dimensions of disconnectors by means of insulating material encapsulation to significantly reduce the size of each individual current path. When using a correspondingly longer Fiber optic cable can have an electrical switch provided with the position indicator according to the invention for Maintenance and repair work on a trolley extended and retracted several times from its switchgear cubicle without having to adjust the position indicator.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei Verwendung eines Glasfaserkabels mit orientierten Fasern für den zweiten Teil des Lichtleiters. Bei dieser Art von Lichtleitern ist eine wenn auch gerasterte Bildübertragung möglich. Es wird also auf dem Lichtfenster nicht nur die Stellung der Kontakte angezeigt, mit dem übertragenen Bild lassen sich auch die eventuell durch Abbrand veränderte Form der Kontakte oder das Vorhandensein von Löschmittel im Ringkontakt kontrollieren. Ferner ist mit der Erfindung eine Fernanzeige und über lichtempfindliche Sensoren, wie Fototransistoren, eine Steuerung weiterer Einrichtungen einfach zu verwirklichen. Another advantage results from using a fiber optic cable with oriented fibers for the second part of the light guide. With this type of light guide there is an image transmission, albeit a rasterized one possible. So it is not only the position of the contacts displayed on the light window, with the transmitted The shape of the contacts or their presence, which may have changed due to burn-off, can also be seen check of extinguishing agent in the ring contact. Further with the invention is a remote display and over light-sensitive sensors such as phototransistors, a control of other devices can be implemented easily.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows

F i g. 1 Stellungsanzeiger, Vorderansicht.F i g. 1 position indicator, front view.

F i g. 2 Stellungsanzeiger, Draufsicht im Schnitt A-A, F i g. 3 Stellungsanzeiger, Seitenansicht.F i g. 2 position indicators, plan view in section AA, F i g. 3 position indicators, side view.

Der bewegliche Kontakt 1 steht dem feststehenden-Ringkontakt 2 gegenüber. Diese Kontaktanordnung ist von dem Gehäuse 3 umgeben. Zwischen den Kontakten 1 und 2 ist das als Glasfaserkabel ausgeführte Si-The movable contact 1 is the fixed ring contact 2 opposite. This contact arrangement is surrounded by the housing 3. Between contacts 1 and 2 is the fiber optic cable

gnalkabel 4 angeordnet Der eine Teil dieses Kabels führt zu einer abgedeckten Ausnehmung in der Gehäusewand, in der eine durch eine nicht gezeichnete Schaltung betriebene elektrische Lichtquelle 5 angeordnet ist. Durch das andere Ende 6 dieses Kabelteils tritt das Licht der Glühlampe aus, das durch totale Reflexion in dem Kabel hierher weitergeleitet wird.gnalkabel 4 arranged One part of this cable leads to a covered recess in the housing wall, in which an electric light source 5 operated by a circuit (not shown) is arranged is. The light from the incandescent lamp exits through the other end 6 of this cable part, which is reflected in by total reflection the cable is forwarded here.

Ist die Trennstelle offen, so fällt das bei 6 austretende Licht frei auf die Eintrittsöffnung 7 des zweiten Kabelteils. Von hier wird es zu dem Lichtfenster 8 fortgeleitet Dieses Lichtfenster 8 ist daher ausgeleuchtet, solange der Schalter offen istIf the separation point is open, the one exiting at 6 drops Free light onto the inlet opening 7 of the second cable part. From here it is forwarded to the light window 8 This light window 8 is therefore illuminated as long as the switch is open

Wird der Schalter geschlossen, so schiebt sich der bewegliche Kontaktstift 1 zwischen die Lichtaustrittsstelle 6 und die Lichteintrittsstelle 7 und unterbricht die Lichtzufuhr zum Lichtfenster 8. Das Lichtfenster 8 ist daher dunkel, wenn der Schalter geschlossen istIf the switch is closed, the movable contact pin 1 is pushed between the light exit point 6 and the light entry point 7 and interrupts the supply of light to the light window 8. The light window 8 is therefore dark when the switch is closed

Es ist verständlich, daß sowohl die Lichtquelle 5 wie auch das Lichtaustrittsfenster 8 an jeder beliebigen Stelle des Gehäuses angeordnet sein kann. Lichtquelle und Lichtfenster können aber auch zur Fernüberwachung an einer fernen Stelle außerhalb des Gehäuses angebracht sein.It is understood that both the light source 5 and the light exit window 8 at any Place of the housing can be arranged. The light source and light window can also be used for remote monitoring remotely located outside of the housing.

Durch bekannte und daher nicht gezeichnete lichtempfindliche Vorrichtungen kann das hinter dem Lichtfenster 8 erscheinende Licht zur elektrischen Steuerung von Einrichtungen benutzt werden.Known and therefore not shown photosensitive devices can do this behind the light window 8 appearing light can be used for the electrical control of devices.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Position indicator for an electrical disconnector, in which a light beam coming from a light source through a first light guide into the Space between construction elements that are mechanically movable in relation to one another and from there is optically guided by a second light guide onto a light window, characterized in that that the light guides consist of fiber optic cables (4), each with one end (6 and 7) on high-voltage switching contacts (2) of the disconnector are set.

2. Position indicator according to claim 1, characterized in that the light beam from the outside a switching cell arranged light source (5) through the first fiber optic cable (4) through the wall the shell and through the housing (3) of the Disconnector through into the space between a movable pin contact (1) and a fixed ring contact (2) is guided, from there in the open state of the contacts (1,2) to a light entry point (7) of a second fiber optic cable (4) falls through and through the housing (i) to the light window (8) mounted in the wall of the switchgear cubicle.

3. Position indicator according to claim 1 or 2, characterized in that the light window (8) as Remote indicator is attached outside of the housing (3).