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Mechanische Verriegelung für elektrische Schaltanlagen Die Erfindung
betrifft eine mechanische Verriegelung für Schaltanlagen mit, mehreren Sammelschienensystemen,
bei der die Stromzuführung in Richtung über Sammelschienen, Trennschalter, Leistungsschalter
zum Verbraucher erfolgt.
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Sie hat sich die Aufgabe gestellt, die Verriegelung so universal wirkend
auszugestalten, daß gleichzeitig ein Betreten der unter Spannung stehenden Anlage
unmöglich ist, die Sammelschienensysteme nicht aufeinandergeschaltet werden können
und Fehlschaltungen, wie beispielsweise das Ziehen der Trennschalter unter Last,
unmöglich sind. Es sind zwar bereits Verriegelungen für Schaltanlagen vorgeschlagen
worden, jedoch ist bei diesen entweder nur eine Verriegelung zweier Trennschalter
mit dem gemeinsamen Leistungsschalter vorgeschlagen, oder aber es handelt sich,
soweit ein Schutz gegen das Betreten der unter Spannung stehenden Anlage erreicht
werden soll, nur um eine Türverriegelung in Abhängigkeit von der Trennschalterstellung,
nicht aber um eine Sicherung gegen das Ziehen von Trennschaltern unter Last. Im
übrigen ist die zuletzt genannte Verriegelung auch nur für ein Sammelschienensystem
in Vorschlag gebracht worden.
Die bekannten Verriegelungen schützen
also nicht gegen alle möglichen Fehlschaltungen, wie es die Aufgabe des Erfindungsgegenstandes
ist. Eine derart universelle Verriegelung ist aber dann notwendig, wenn geschultes
Bedienungspersonal nicht zur Verfügung steht, wie es beispielsweise in Hüttenbetrieben
sehr oft der Fall ist.
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Für ferngesteuerte Anlagen ist es auch bekannt, beispielsweise Leistungsschalter
und Trennschalter durch eine gegenseitige mechanische Verriegelung der im Schaltpunkt
zusammengefaßten Betätigungsschalter gegeneinander zu verriegeln. Diese bekannte
Verriegelung läßt sich auf eine nicht ferngesteuerte Anlage nicht übertragen.
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Die Erfindung sei nachstehend an Hand der Abbildungen i bis 1q. erläutert.
Im einzelnen zeigen die Abb. i bis 7 die Verriegelungsvorrichtung für eine Schaltanlage
mit zwei Sammelschienensystemen und die A11. 8 bis 1q. die Verriegelung für eine
Schaltanlage mit mehr als zwei Sammelschienensystemen.
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Im einzelnen zeigt A11. i eine Ansicht einer Schaltzelle für zwei
Sammelschienensysteme auf die Schaltseite gesehen, Abb. z einen Schnitt nach der
Linie II-II, A11. 3 und 4. die Trennschalter- und Türverrriegelung, A11. 5 die Verriegelung
am Leistungsschalter, Abb. 6 und 7 die gleichzeitige Stellung der Verriegelungsteile
am Leistungsschalter, Abb. e die Ansicht der Trennschalteranordnung bei mehr als
zwei Sammelschienensystemen, A11. g eine Draufsicht, Abb. io eine Seitenansicht
auf die Verriegelungsteile des eingeschalteten Trennschalters, Abb. i i bis 1d.
die Verriegelungsteile bei aus-bzw. eingeschalteten Trennschaltern in vergrößertem
Maßstab.
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Bei der in der Abb. i bis 7 dargestellten Schaltanlage mit zwei Sammelschienensystemen
ist i der Leistungsschalter mit dem in Steillung »Ein« befindlichen Schalthebel
2. Der Leistungsschalter i kann über die Trennschalter 3a und 3b wahlweise auf die
beiden Sammelschienensysterne geschaltet werden. In der Darstellung ist der Trennschalter
1, eingeschaltet.
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Mit den Trennschalterwellen. (vgl. Abb. 3) 4" und 4.b sind Anschlagleisten
5" bzw. 5b fest verbunden, so daß sie die Drehung der Schalterwelle mitmachen. Bei
Trennschalterstellung »Aus« stehen sie parallel zueinander, wie in A11. 3 durch
glatte Linien dargestellt ist. Beim Einlegen des Trennschalters kommen sie in gestrichelt
dargestellte Lage 5a'. Die Länge der Anschlagleisten entspricht dem Abstand a, so
daß also die heruntergeklappte Leiste 5"; die nicht lieruntergelclappte Leiste 5b
blockiert, der offene Trentischalter3b also nicht eingeschaltet werden kann. Ein
Aufeinanderschalten der beiden Sammelschienensvsteme ist also nicht möglich.
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Von den Trennschaltern zur Tür 6 der Schaltanlage läuft das Gestänge
7. Durch eine Stellkraft, z. B. eine Feder, oder, wie im vorliegenden Fall, durch
sein Eigengewicht wird das eine Ende 8 in eine Raste der Tür oder vor eine Leiste
g der Tür gezogen (vgl. vergrößerte A11. 4.), so daß die Tür nur zu öffnen ist,
wenn das Gestänge am Griff io gegen die Stellkraft verschoben wird (Stellung nach
A11. 3). Bei dieser Bewegung wird die Tür freigegeben, und die an der oberen Türkante
angebrachte Klinke ii schiebt sich unter dem Druck der Feder 1a unter das Gestängeende
B. Beim Zuschlagen der Tür wird die Klinke i i durch die Leiste g zurückgeschoben,
und das Gestängeende 8 rutscht wieder vor die Tür, wie in Abb. q. dargestellt.
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Die Verschiebung des Gestänges 7 ist nur möglich, wenn die Schaltanlage
spannungslos ist, d. h. wenn beide Trennschalter 3a und 31, in der Stellung »Aus«
sind. In diesem Fall stehen, wie oben erläutert, die beiden Anschlagleisten 5" und
5b parallel zueinander, so daß sich das obere Ende 13 des Gestänges 7, welches
ein Ouerstück 1d. mit als Anschlagflächen 15" und 15b ausgebildeten Stirnenden trägt,
zwischen den Anschlagleisten 5" und 5b ungehindert verschieben kann. Das. Querstück
14 verschiebt sich bei Betätigung des Gestänges am Griff io, bei welcher Bewegung
das untere Gestängeende 8 von der in Abb. 4. dargestellten Lage in die in Abb. 3
dargestellte Lage kommt, von der in A11.3 gestrichelt eingetragenen Stellung id'
außerhalb der Anschlagleisten 5a und 5b in die mit glatten Linien dargestellte Lage
14 zwischen den Anschlagleisten.
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Ist einer der Trennschalter eingeschaltet, so stößt das Querstück
14 vor die zugehörige, annähernd waagerecht liegende Anschlagleiste, so daß das
Gestänge nicht verschoben werden kann, die Tür also gesichert ist.
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Steht das Querstück i-. zwischen den Anschlagleisten 5a und 5b, so
können die Trennschalter nicht eingelegt werden, so daß also bei geöffneter Tür
ein Unterspannungsetzen der Anlage unmöglich gemacht ist.
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Durch die beiden vorbeschriebenen -Maßnahmen ist eine Sicherung gegen
Betreten der unter Spannung stehenden Anlage und eine Sicherung gegen Aufeinanderschalten
der Sammelschienensysteme erreicht.
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Zur Verhinderung einer Fehlsclialtuiig, z. B. Ziehen eines Trennschalters
unter Last, dient das Sperrgestänge 16, bzw. 16b zwischen Trennschaltern und Leistungsschalter.
Das in Abb. 2 sichtbare Sperrgestänge i0b ist mit
dem rechten Trennschalter
3b gekuppelt dadurch, daß es an dem Stellhebel, der auf der Trennschalterwelle 4b
sitzt, angelenkt ist. Der waagerechte obere Gestängeteil macht beim Einschalten
des Trennschalters eine Bewegung nach links, die sich in eine nach unten gerichtete
Bewegung des vertikalen Gestängeteiles umsetzt (vgl. die eingetragenen Pfeile).
Das Gestänge endet an dem Schalthebel I7b, dessen in Abb. i und ä gezeigte Stellung
dem Einschaltzustand des Trennschalters 3b entspricht.
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In dem Gestänge ist ein Bolzen i8b vorgesehen, der mit der Lasche
tob zusammenarbeitet. Diese Lasche ist auf der Welle 2i des Leistungsschalters angebracht
und macht deren Drehbewegung beim Schalten desselben mit. Die Lasche schwenkt also
beim Einschalten des Leistungsschalters aus der der Schaltstelluhg »Aus« entsprechenden
Lage gemäß Abb. 5 in die der Schaltstellung »Ein« entsprechende Lage nach Abb. 2.
In der Lasche sind Ausnehmungen 22b und 231, vorgesehen, in die sich der bolzenförmige
Eingriffsteil 18b des Sperrgestänges 16b einlegt, und zwar bei eingelegtem Trennschalter
3b# wie in Abb. 2 und 5 dargestellt, in die AusnehmUng 22b und bei offenem Trennschalter
in die Ausnehmung 23b.
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Ganz entsprechend ist die Anordnung des Sperrgestänges 16a, des Eingriffsteiles
18" und der Lasche 20" für den Trennschalter 3a.
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Die gleichzeitigen Stellungen der Sperrteile der beiden Trennschalter
sind nochmals gesondert in Abb. 6 für den Trennschalter 3b und in Abb. 7 für den
Trennschalter 3" dargestellt, und zwar entsprechend den Abb. i und 2 in der Schaltung
Leistungsschalter i und Trennschalter 3b eingeschaltet, Trennschalter 3" ausgeschaltet.
, Die Zeichnung zeigt, daß wohl der Leistungsschalter ausgeschaltet werden kann,
da die Laschen 2o" bzw. tob ungehindert in Pfeilrichtung geschwenkt werden können,
daß aber weder der Trennschalter 3, ein- noch der Trennschalter 3b ausgeschaltet
-werden können, da die entsprechenden Eingriffsbolzen 18" bzw. 18b in die Ausnehmungen
23a bzw. 2,2b der Laschen einrasten und eine Verschiebung der nach den Trennschaltern
führenden Gestänge verhindern.
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Weiterhin wird durch die gezeigte Trennschaltersperrung eine weitere
Fehlschaltung unmöglich gemacht. -Sollte der Leistungsschalter i einmal eingeschaltet
worden sein, wenn beide Trennschalter offen sind, dann können die Trennschalter
nicht nachträglich eingeschaltet werden, da sie beide gesperrt sind, indem die Sperrbolzen
18" bzw. 18b in den Aussparungen 23, und 23b liegen. Es muß also, der Leistungsschalter
zunächst wieder ausgeschaltet werden, dann erst kann einer der Trennschalter eingelegt
werderL.
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Bei mehr als zwei Sammelschienensystemen, beispielsweise bei drei
Sammelschienensystemen, wie in den Abb. 8 bis 14 dargestellt, bleibt die Verriegelung
zwischen Tür und Trennschaltern sowie die Verriegelung zwischen Trennschaltern und
Leistungsschalter die gleiche wie bei einer Anlage mit zwei Sammelschienensystemen
entsprechend den Abb. i bis 7.
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Die Verriegelung der Trennschalter untereinander erfolgt durch eine
besonders ausgebildete Sperrvorrichtung.
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In den Abb. 8 bis 14 sind reit 24a, 245 24,
die drei Trennschalter
bezeichnet. Auf jeder Trennschalterwelle sind zwei Fahnen befestigt, die zueinander
senkrecht stehen und in einem geringen Abstand voneinander auf der Welle angeordnet
sind. Bei ausgeschaltetem Trennschalter stehen die Fahnen 26 senkrecht, die Fahnen
27 waagerecht. Bei eingeschaltetem Trennschalter in der Stellung des Trennschalters
24a sind die Fahnen um eine- Viertelumdrehung geschwenkt, so daß die , Fahne 26"
waagerecht, die Fahne 27a vertikal nach unten zeigt. Die Fahnen 26 dienen als Anschlagleisten
und die Fahnen 27 als Sperrleisten für jeden einzelnen Trennschalter.
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Vor den Trennschaltern ist eine Sperrwelle 28 angeordnet, welche drehbar
gelagert ist und -unter dem Einfluß einer Stellkraft, im Ausführungsbeispiel unter
dem Einfluß eines Gewichtes 29 steht, so. daß sie das Bestreben hat, sich immer
in eine bestimmte Ruhelage zu stellen, wie in Abb. i i und 12 gezeigt. Auf der Sperrwelle
28 sind Sperrbügel 30a, 301" 30, für jeden der Trennschalter vorgesehen. Diese Sperrbügel
haben Anschlagnasen 31a, .31b, 31, und Sperrnasen 32a, 32b, 32c. Diese Nasen sind
senkrecht zur Sperrwelle 28 gerichtet und stehen gegeneinander um i8o° versetzt.
Ihr Abstand e von der Sperrwelle 28 entspricht der Entfernung zwischen Sperrwelle
und Trennschalterwellen. Mit diesen Sperrvorrichtungen arbeiten die auf den #Trennschalterw
eilen 25a, 25b, 25, angebrachten Anschlagleisten 26 und Sperrleisten 27 zusammen.
Wird beispielsweise der Trennschalter 24a eingeschaltet, so legt sich die bei der
Einschaltbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn herumschwenkende Anschlagleiste 26"
gegen die Anschlagnase 31" des zugehörigen Sperrbügels 30a und dreht die Sperrwelle
28 aus der in Abb. i i und 12 gezeigten Ruhelage in die in Abb. 13 und 14 dargestellte
Sperrlage. Die Sperrwelle schwenkt dabei die an den nicht eingeschalteten Schaltern
angeordneten Sperrbügel 30b
und 30" so daß sich deren Sperrnasen 32b
und
32, unter die Sperrleisten 276 und 27, der nicht eingeschalteten Trennschalter 246
und 24, legen. Die beim Einschalten eines Trennschalters sonst erfolgende Drehung
der Trennschällerwelle ist nicht möglich, da die zu den offenen Trennschaltern 246
und 24, gehörenden Sperrleisten 276 _ und 27, vor die Sperrnasen 326 und
32, stoßen.