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Einrichtung zur kontaktlosen Anwahl und Steuerung von Betätigungselementen
und Stellgliedern, insbesondere von Hochspannungs-Schaltgeräten in Energieerzeugungs-und
Verteileranlagen Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem zur kontaktlosen Anwahl
und Betätigung von Stellgliedern, vorzugsweise zur Betätigung von Schaltern elektrischer
Energieerzeugungsanlagen und Verteileranlagen, durch Anwahl der zu steuernden Stellglieder
in einer mehrstufig gestaffelten Betätigungsfolge mit Hilfe kontaktloser Befehlsverarbeitung.
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Es sind Fernsteuerungen und Nachsteuerungssysteme bekannt, die eine
Sicherstellung der Vorwahlimpulse bis zur eigentlichen Schalthandlung dadurch ermöglichen,
daß durch eine Wähleinrichtung zugleich mit der Anwahl des bestimmten Schalters
auch der diesem Schalter zugehörige Stellungsanzeiger im Zuge des primären Anwahlvorganges
mit angewählt wird.
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Des weiteren ist die Anwendung kontaktloser Steuerungssysteme für
Schaltanlagen, insbesondere die Sicherheitsautomatik, bekannt, die die Verriegelungsbedingungen
der Schalter unterschiedlicher Abzweige untereinander und der Schalter innerhalb
eines Abzweiges erfaßt. Bei druckluftbetätigten Schaltanlagen ist parallel dazu
durch die Druckluftsteuergeräte in Form der bekannten Regelschienen ein zweiter
abzweigbedingter Schaltfehlerschutz vorhanden. Die zentrale Sicherheitsautomatik
kann entweder, von den gegebenen Steuerimpulsen durchlaufen werden, d. h., sie ist
im unmittelbaren Wirkungsablauf eingeschaltet, oder sie greift parallel zur Betätigung
auf den Wirkungsablauf ein, wobei sie selbst ihre Befehlseingabe von den Rückmeldeorganen
der geschalteten Stellglieder erhält.
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Die bekannten mit Kontakten arbeitenden Steuereinrichtungen haben
den Nachteil, daß ein Verschleiß der Kontakte eintritt und speziell bei Anwendung
von Drehwählern hohe Durchschaltzeiten entstehen.
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Des weiteren haben die kontaktlosen Steuereinrichtungen den Nachteil,
daß keine Rückmeldung darüber erfolgt, ob der Anwahlimpuls die gesamte Steuerkette
durchlaufen hat und somit übereinstimmung zwischen der gewünschten und der tatsächlich
eingetretenen Anwahl eines Gerätes besteht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betätigung von Stellgliedern
vorzugsweise von Schaltgeräten in Kraft-, Umspannwerken und Schaltanlagen, die in
mehreren Spannungsebenen und pro Spannungsebene in beliebiger Feldanzahl vorhanden
sein können, durch eine kontaktlose Steuereinrichtung unter Anwendung von zwei Steuerkanälen
zur Signalsicherstellung vorzunehmen und eine hohe Betriebssicherheit und gute übersichtlichkeit
zu gewährleisten, in der Form, daß die Betätigung eines Stellgliedes erst dann erfolgt,
wenn Sicherheit über die richtige Durchführung des nachfolgenden Schaltkommandos
besteht.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedem zu steuernden
Gerät ein Steuerblock, bestehend aus einem Anwahlteil und einem Verknüpfungsglied,
zugeordnet ist, der Anwahlteil gleichfalls aus einerZusammenschaltung logischerVerknüpfungselemente
zur Speicherung der Schalteranwahl unter Einhaltung der für die Zulässigkeit der
Anwahl existierenden Verriegelungsbedingungen besteht und daß mehreren zu Gruppen
zusammengefaßten Geräten, deren Unterteilung beispielsweise nach Spannungsebenen
vorgenommen werden .kann, ein gemeinsamer, zu jeder Gruppe gehöriger Anwahlverteiler
vorgeschaltet ist, wobei diesen Anwahlverteilern ein oder mehrere zentral angeordnete
Anwahlfelder vorgeschaltet sind, und daß jeder Gruppe sowie jedem zentralen Anwahlfeld
ein Anwahlquittungsspeicher parallel geschaltet ist, dessenAussage gemeinsam mit
der des Anwahlteiles über ein nachgeschaltetes Verknüpfungsglied zur Rückmeldung
auf das Anwahlfeld führt und somit die Steuerung des Gerätes über die davor geschalteten
Verknüpfungsglieder für die Steuereinrichtung freigibt, die dem Anwahlfeld zugeordnet
ist, von dem aus die Auswahl erfolgte, und daß außerdem jedem Anwahlteil und dem
dazugehörigen
Gerät eine Rückmeldeeinrichtung zur Kennzeichnung
des angewählten und/oder eingenommenen Zustandes des Gerätes parallel geschaltet
ist.
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Zur Befehlssicherstellung dienen beispielsweise in einem Blindschaltbild
angeordnete Schaltstellungsanzeiger, die nach erfolgter Impulsspeicherung im Anwahlblock
des betreffenden Schaltgerätes als sekundäre Aussage die richtige Anwahl des betreffenden
Schalters kennzeichnen, und zum anderen der über einen zweiten Signalflußweg angewählte
Anwahlquittungsspeicher, dessen Aussage nach Speicherung des Primärimpulses gemeinsam
mit der Aussage des Anwahlteiles zur Befehlsstelle zurückläuft und dort die erfolgte
Anwahl kennzeichnet. Die Befehlsstelle kann beispielsweise als Steuerpult ausgebildet
werden. Der vom Anwahlfeld in vorgeschriebener Eingabefolge gegebene Anwahlimpuls
für den zu betätigenden Schalter wird nach Durchlauf durch den Anwahlverteiler im
Steuerteil des Steuerblockes des betreffenden Schaltgerätes gespeichert. Die Aussage
über das Zustandekommen dieser Speicherung wird einmal zur Anzeige des angewählten
Zustandes auf der Rückmeldetafel verwendet, wobei die eintretende Änderung im Rückmeldesymbol
als erste Aussage für die übereinstimmung der gewünschten Schalteranwahl und der
tatsächlich eingetretenen Schalteranwahl gewertet werden kann und gleichzeitig als
Eingabe für einen zweiten Speicher, dessen zweiter Eingang beim Betätigen der Schalteranwahltaste
im Anwahlfeld signalführend ist. Die Aussage beider Speicher wird zur Kommandostelle
zurückgeführt und zeigt dort beispielsweise durch optische Kennzeichnung das Zustandekommen
der Speicherung der Anwahlimpulse für das bestimmte Schaltgerät an. Die eigentliche
Steuerung ist danach auf an sich bekannte Weise durch Betätigen einer gemeinsamen
Steuertaste möglich.
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An einem Ausführungsbeispiel soll der Gegenstand der Erfindung näher
erläutert werden. Die Zeichnung stellt beispielsweise das Prinzip der Steuerungseinrichtung
als Blockschaltbild dar.
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Nach Betätigen von Tasten in mehreren Anwahlebenen nach festgelegter
Eingabefolge, beispielsweise in der Spannungs-, Feld- und Schalterebene in einem
zentralen Anwahlfeld 1 mit zugehöriger Rückmeldung gelangt ein Anwahlimpuls nach
Auswahl im Anwahlverteiler 3 zum Anwahlteil 4 des zu steuernden Gerätes
10. Hier wird dieser Impuls je nach Stellung des Meldeschalters am zu steuernden
Gerät 10 im Anwahlteil 4 zur nachfolgenden Ein- oder Ausschaltung des zu steuernden
Gerätes 10 gespeichert. Die Aussage vom Anwahlteil4 über das Zustandekommen der
Speicherung verhindert einmal die Anwahl eines zweiten Gerätes im gleichen Feld,
führt zur Kennzeichnung des angewählten Gerätes auf einer Rückmeldeeinrichtung 11,
bereitet die Rückmeldung zum Anwahlfeld 1 vor und dient zur Speicherung im Anwahlquittungsspeicher
5. Das bei gedrückter Schalteranwahltaste vom Anwahlfeld 1 nach dem Anwahlquittungsspeicher
5 übertragene Signal kommt dort zur Speicherung, wenn die Aussage vom Anwahlteil
4 parallel dazu vorliegt. Dieses Ausgangssignal des pro Anlagenteil, beispielsweise
des Teiles einer Gesamtanlage mit unterschiedlicher Betriebsspannung, und pro Anwahlfeld
notwendigen Anwahlquittungsspeichers 5 wird über das durch den Anwahlteil 4 vorbereitete
Verknüpfungsglied 6 zum Zwecke der Rückmeldung auf das Anwahlfeld 1 zurückgeführt
und dort zur Bestätigung für den vorbereiteten Anwahlweg ausgewertet. Die Rückmeldung
garantiert somit die Impulsspeicherung in dem Anwahlteil4 und An wahlquittungsspeicher
5, so daß die Voraussetzung zum eigentlichen Steuern des zu steuernden Gerätes 10
gegeben ist. Die Aussage des Anwahlquittungsspeichers 5 ermöglicht die Steuerung,
Synchronisierung und Löschung des angewählten Gerätes 10 nur von dem Anwahlfeld
1 aus, von dem die Anwahl vorgenommen wurde. Die Steuereinrichtung 7, die pro Anwahlfeld
einmal vorhanden ist, führt bei gegebenem Steuerbefehl über Verknüpfungsglieder
8 und 9, die beispielsweise durch ein Undgatter verwirklicht werden können, zur
Betätigung des Gerätes 10.
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Nach der durchgeführten Schalthandlung wird der im Anwahlteil4 gespeicherte
Impuls gelöscht, die Anwahlverriegelung aufgehoben, die Rückmeldeeinrichtung auf
dem Anwahlfeld 1 geht in die Ruhestellung zurück, und die Rückmeldeeinrichtung 11
kennzeichnet den neuen Schaltzustand des Gerätes 10. Ein Netzschutz 12 wirkt in
bekannter Weise parallel zum Wirkungsablauf der Steuerung unmittelbar auf das Gerät
10.
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Wichtig für das Zustandekommen der Speicherung im Anwahlteil 4 ist
weiterhin die Aussage eines Schaltfehlerschutzes. Dieser gliedert sich in einen
internen Schaltfehlerschutz 14, verantwortlich für ein sicheres Schalten innerhalb
eines Abzweiges, und in einen externen Schaltfehlerschutz 15, verantwortlich für
das Einhalten der Verriegelungsbedingungen zwischen den einzelnen Abzweigen. Die
Aussage dieses Schaltfehlerschutzes 14, 15, abhängig von den Stellungsrückmeldekontakten
der Geräte 10, entscheidet im vorliegenden Fall selbständig über die Zulässigkeit
der Speicherung im Anwahlteil 4 und damit über die Zulässigkeit der Steuerung des
gewünschten Gerätes 10. Der Schaltfehlerschutz kann gemeinsam, wie im Beispiel
angegeben, mit der Entriegelung in einem Block 13 über ein Oderglied 16 auf den
Anwahlteil 4 wirken und somit bei Bedarf außer Funktion gesetzt werden. Die Einwirkung
des Schaltfehlerschutzes und der Entriegelung im Block 13 der Warte auf den Anwahlteil
4 geschieht auf in an sich bekannte Weise.