Beschreibung

Prüfeinrichtung für einen Schaltschrank mit einem Eingangsklemmenblock

Die Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung für einen Schaltschrank umfassend einen am Schaltschrank montierten Eingangsklemmenblock mit mehreren Einzelklemmen.

Die zur überwachung und Steuerung elektrischer Betriebsmittel in Schaltanlagen und/oder Kraftwerken eingesetzten Geräte werden während der Inbetriebnahme und auch während ggf. erforderlicher Wartungen auf ihre Funktionstüchtigkeit überprüft. Bei diesen Geräten kann es sich insbesondere um Schutzgeräte handeln, die in einem Schaltschrank untergebracht sind.

Derzeit werden PrüfSchalter oder Testblöcke eingesetzt, mittels derer ein Prüfgerät an die im Schaltschrank angeordneten und zu überprüfenden Geräte angeschlossen werden kann. Diese Prüfschalter oder Testblöcke sind mittels einer gesonderten Verdrahtung an die Stromkreise innerhalb des Schrankschranks angeschlossen. Die PrüfSchalter oder Testblöcke und auch ihre Anschlussverdrahtung stellen einen Zusatzaufwand dar. Außer- dem erfolgt die überprüfung der schrankinternen Stromkreise und Gerätschaften erst ab den Stellen, an denen die Prüfschalter oder die Testblöcke angeschlossen sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Prüf- einrichtung der eingangs bezeichneten Art anzugeben, die mit geringem Aufwand eine möglichst umfassende überprüfung eines Schaltschranks ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1. Jede Einzelklemme des Eingangsklemmen- blocks der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung enthält a) einen Eingangsanschlusskontakt zum Anschluss eines außer- halb des Schaltschranks angeordneten Geräts oder elektrischen Verbindungsleiters, b) einen Schrankanschlusskontakt zum Anschluss eines innerhalb des Schaltschranks angeordneten Geräts oder elektrischen Verbindungsleiters, c) einen an den Eingangsanschlusskontakt angeschlossenen ersten Klemmenprüfkontakt, d) einen an den Schrankanschlusskontakt angeschlossenen zweiten Klemmenprüfkontakt, und e) einen zwischen dem Eingangsanschlusskontakt und dem ersten Klemmenprüfkontakt einerseits und dem Schrankanschlusskontakt und dem zweiten Klemmenprüfkontakt andererseits angeordneten Trennschalter.

Die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Eingangsklemmenblock sowohl den Anschluss der während des normalen Betriebs erforderlichen schrankinternen und schrankexternen Komponenten, wie Schutzgeräte, Messwandler, Auslösespulen und dergleichen, als auch den Anschluss eines Prüfgeräts ermöglicht. Der Eingangsklemmenblock hat al- so eine Doppelfunktion. Der Zusatzaufwand für gesonderte Geräte, wie Prüfschalter oder Testblöcke, sowie für deren Extraverdrahtung entfällt, sodass die erfindungsgemäße Prüfein- richtung preiswerter hergesellt werden kann. Außerdem wird eine komplette überprüfung des Schrankinhalts ermöglicht, da sich die maßgeblichen Klemmenprüfkontakte, an die das Prüfgerät angeschlossen werden kann, unmittelbar am elektrischen Eingang des Schaltschranks befinden. So werden alle Stromkreise und alle Geräte innerhalb des Schaltschranks erfasst und auf Fehler überprüft.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung ergeben sich aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche.

Günstig ist eine Variante, bei der der Trennschalter in einem •Grundzustand geschlossen ist. Der geschlossene Grundzustand ist dann gerade für den normalen Betriebsfall ausgelegt. Nur im Prüfbetrieb muss eingegriffen werden, indem der Trennschalter geöffnet wird.

Vorteilhaft ist außerdem eine mechanisch betätigbare Auslegung des Trennschalters. Dies ist sehr sicher und robust. Es besteht auch keine Abhängigkeit vom Anliegen einer elektrischen VersorgungsSpannung.

Gemäß einer anderen bevorzugten Variante ist ein Prüfstecker vorgesehen, der auf den Eingangsklemmenblock aufsteckbar ist und den Eingangsklemmenblock im aufgesteckten Zustand in einen Prüfzustand bringt. Dies ermöglicht einen besonders ein- fachen und sicheren Anschluss eines Prüfgeräts an den Eingangsklemmenblock.

Vorzugsweise ist der Prüfstecker außerdem zur mechanischen Betätigung der Trennschalter sowie zur mechanischen und e- lektrischen Kontaktierung der ersten und zweiten Klemmenprüf- kontakte ausgelegt. Der PrüfStecker erfüllt dann mehrere Funktionen zugleich.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn mindestens eine der Ein- zelklemmen als Leistungsschalterklemme zum Anschluss eines Leistungsschalters ausgebildet ist, und der Prüfstecker so ausgelegt ist, dass beim Aufstecken des Prüfsteckers auf den Eingangsklemmenblock zuerst der Trennschalter der Leistungsschalterklemme geöffnet wird. Dadurch wird eine Fehlauslösung

des Leistungsschalters sicher unterbunden, wenn der Schaltschrank: zur überprüfung mittels des Prüfsteckers an ein Prüfgerät angeschlossen wird.

Wenn mindestens zwei der Einzelklemmen als Stromwandlerklemmen zum Anschluss eines Stromwandlers ausgebildet sind, ist es ebenfalls günstig, wenn der Prüfstecker so ausgelegt ist, dass beim Aufstecken des Prüfsteckers auf den Eingangsklemmenblock nach dem öffnen des Trennschalters der Leistungs- schalterklemme die ersten Klemmenprüfkontakte der Stromwandlerklemmen kurzgeschlossen werden. Dies verhindert eine unerwünschte Beschädigung des Stromwandlers aufgrund eines Auf- trennens des an den Stromwandlers angeschlossenen Stromkreises.

Vorteilhafterweise ist der Prüfstecker außerdem so ausgelegt,, dass beim Aufstecken des Prüfsteckers auf den Eingangsklemmenblock nach dem öffnen des Trennschalters der Leistungsschalterklemme und nach dem Kurzschließen der ersten Klemmen- prüfkontakte der Stromwandlerklemmen alle noch geschlossenen Trennschalter geöffnet werden. Diese Schaltreihenfolge verhindert unerwünschte Beeinflussungen der an den Schaltschrank extern angeschlossenen Betriebsmittel und erlaubt einen sicheren übergang in den Prüfbetrieb.

Günstig ist weiterhin eine Variante, bei der der Eingangsklemmenblock an einer Vorderseite des Schaltschranks angeordnet ist. Dies erhöht die Zugänglichkeit und erleichtert den Anschluss eines Prüfgeräts. Der normalerweise an der Schalt- schrankrückseite angeordnete Eingangsklemmenblock kann insbesondere seitlich neben einem Schwenkrahmen des Schaltschranks an der Vorderseite angeordnet werden. Bei gängigen Ausführungsformen des Schaltschranks und des Schwenkrahmens ist seitlich neben dem Schwenkrahmen ein freier Platz mit einer

Breite von beispielsweise bis zu 30 cm zum Einbau des Eingangsklemmenblocks vorhanden.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung er- geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:

FIG 1 ein Ausführungsbeispiel einer Prüfeinrichtung mit einem einen Eingangsklemmenblock umfassenden Schalt- schrank, einem aufsteckbaren Prüfstecker sowie einem Prüfgerät,

FIG 2 ein Ausführungsbeispiel eines Schaltschranks mit einem

Eingangsklemmenblock mit Prüffunktion, und

FIG 3 ein Ausführungsbeispiel eines auf den Eingangsklemmenblock des Schaltschrank gemäß FIG 2 aufsteckbaren Prüfsteckers und eines daran anschließbaren Prüfgeräts .

Einander entsprechende Teile sind in FIG 1 bis 3 mit denselben Bezugszeichen versehen.

In FIG 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Prüfeinrichtung 1 in schematischer Darstellung gezeigt. Sie dient zur überprüfung eines Schaltschranks 2, in dem zur überwachung eines e- lektrischen Versorgungsnetzes 3 mindestens ein Schutzgerät 4 untergebracht ist. Außerdem enthält der Schaltschrank 2 einen Eingangsklemmenblock 5.

Der Eingangsklemmenblock 5 hat mehrere Einzelklemmen, von denen im Ausführungsbeispiel gemäß FIG 1 ein Teil als Stromwandlerklemmen 6 und 7 und ein anderer Teil als Leistungsschalterklemme 8 ausgebildet ist. Jede dieser Einzelklemmen

hat als Hauptkontakte einen Eingangsanschlusskontakt 9 und einen Schrankanschlusskontakt 10, die jeweils als Schraubkontakte ausgeführt sind.

Die Eingangsanschlusskontakte 9 der Stromwandlerklemmen 6 sind an außerhalb des Schaltschranks 2 angeordnete Strom- wandler 11 angeschlossen, die den Stromfluss in elektrischen Leitern Ll, L2 und L3 des elektrischen Versorgungsnetzes 3 erfassen. Die Eingangsanschlusskontakte 9 der Stromwandler- klemmen 7 sind an eine externe Sternpunktbeschaltung 12 angeschlossen. Grundsätzlich kann anstelle dieser Sternpunktbeschaltung 12 auch ein serieller Anschluss an ein weiteres überwachungs- oder Steuergerät, z.B. an ein in einem anderen Schaltschrank angeordnetes Schutzgerät, vorgesehen sein. Der Eingangsanschlusskontakt 9 der Leistungsschalterklemme 8 ist an eine ebenfalls außerhalb des Schaltschranks 2 angeordnete Auslösespule 13 eines Leistungsschalters 14 angeschlossen.

Schrankintern sind die Schrankanschlusskontakt 10 der Einzel- klemmen mittels einer Schrankverdrahtung 15 an das an sich bekannte Schutzgerät 4 angeschlossen.

Der Eingangsklemmenblock 5 hat eine Doppelfunktion. Neben dem vorstehend beschriebenen Anschluss der für den normalen Be- trieb benötigten Komponenten erfüllt er auch eine Prüffunktion. Er ist also auch Bestandteil der Prüfeinrichtung 1, die außerdem einen auf den Eingangsklemmenblock 5 aufsteckbaren Prüfstecker 16 sowie ein an den Prüfstecker 16 anschließbares Prüfgerät 17 enthält.

Jede der Einzelklemmen umfasst auch einen eingangsseitigen Klemmenprüfkontakt 18 in Form einer Kontaktbuchse, einen schrankseitigen Klemmenprüfkontakt 19 ebenfalls in Form einer Kontaktbuchse sowie einen mechanisch betätigbaren Trennschal-

ter 20, der zwischen dem Eingangsanschlusskontakt 9 und dem Schrankanschlusskontakt 10 angeordnet ist. Die Eingangsanschlusskontakte 9 sind jeweils an den eingangsseitigen Klem- menprüfkontakt 18 der zugehörigen Einzelklemme und die Schrankanschlusskontakte 10 jeweils an den schrankseitigen Klemmenprüfkontakt 19 der zugehörigen Einzelklemme angeschlossen. Der Eingangsanschlusskontakt 9 und Klemmenprüfkontakt 18 einer Einzelklemme sind elektrisch parallel geschaltet, ebenso wie der Schrankanschlusskontakt 10 und der Klemmenprüfkontakt 19 einer Einzelklemme.

Der Prüfstecker 16 hat eingangsseitige Steckerkontakte 21 und schrankseitige Steckerkontakte 22 jeweils in Kontaktstiftform, die im aufgesteckten Zustand in die eingangsseitigen Klemmenprüfkontakte 18 bzw. die schrankseitigen Klemmenprüf- kontakte 19 eingreifen, sodass jeweils ein elektrischer Kontakt gebildet ist.

Im Folgenden wird die Wirkungsweise während des Aufsteckens des Prüfsteckers 16 auf den Klemmenblock 5 beschrieben.

Der Prüfstecker 16 kann lösbar auf den Klemmenblock 5 aufgesteckt werden. Die Steckrichtung ist in FIG 1 durch den Richtungspfeil 23 angedeutet.

Der Prüfstecker 16 ist so ausgebildet, dass er beim Aufstecken zunächst den Trennschalter 20 der Leistungsschalterklemme 8 öffnet, dann die Stromwandlerklemmen 6 und 7 ein- gangsseitig kurzschließt und zuletzt alle bis dahin noch ge- schlossenen Trennschalter 20 öffnet. Bei den im zweiten

Schritt erfolgenden Kurzschlussverbindungen werden die eingangsseitigen Klemmenprüfkontakte 18 und damit letztendlich die Stromwandler 11 in der gleichen Weise beschaltet wie innerhalb des Schaltschranks 2. Im Prüfstecker 16 ist eine ent-

sprechende Verdrahtung zwischen den eingangsseitigen Steckerkontakten 21 vorgesehen. Analog bildet die im Prüfstecker 16 vorgesehene Verdrahtung der schrankseitigen Steckerkontakten 22 in Verbindung mit dem angeschlossenen Prüfgerät 17 die ex- terne, also die eingangseitige Beschaltung des Eingangsklemmenblocks 5 nach.

Die genannte dreistufige Schalt- und Kontaktierungsreihen- folge ist wichtig. Sie gewährleistet, dass der Leistungs- Schalter 14 während des Aufsteckens des Prüfsteckers 16 nicht versehentlich einen Schaltbefehl erhält. Außerdem stellen die im zweiten Schritt vorgenommenen Kurzschlussverbindungen sicher, dass die Stromkreise, an die die Stromwandler 11 angeschlossen sind, zu keinem Zeitpunkt unterbrochen sind. An- dernfalls könnten die Stromwandler 11 nämlich beschädigt werden. Erst im dritten Schritt erfolgt die endgültige Trennung von Eingangs- und Schrankseite für die Dauer der Prüfung bzw. solange, wie der PrüfStecker 16 aufgesteckt bleibt.

In FIG 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schalt- schranks 24 mit einem Eingangsklemmenblock 25, der auch eine Prüffunktion hat, gezeigt. Im Schaltschrank 24 ist wiederum ein Schutzgerät 26 angeordnet, das an die Schrankanschlusskontakte 10 des Eingangsklemmenblocks 25 angeschlossen ist. Eingangsseitig ist der Eingangsklemmenblock 25 außer an in FIG 2 nicht näher gezeigte Stromwandler 11 und an drei Auslösespulen 13 auch an Spannungswandler angeschlossen, die in FIG 2 ebenfalls nicht näher gezeigt sind.

Der Eingangsklemmenblock 25 hat ähnlich wie der Eingangsklemmenblock 5 gemäß FIG 1 insgesamt acht Stromwandlerklemmen 6 und 7. Er verfügt aber über vier Leistungsschalterklemmen 8 und auch über vier Spannungswandlerklemmen 27. Daneben sind vier weitere, im Ausführungsbeispiel gemäß FIG 2 unbenutzte

Reserveklemmen 28 vorgesehen, die beispielsweise zu Meldezwecken verwendet werden können. Ansonsten sind der Aufbau und auch die Wirkungsweise des Eingangsklemmenblocks 25 ähnlich wie beim Eingangsklemmenblock 5. Pro Einzelklemme sind ebenfalls ein eingangsseitiger Klemmenprüfkontakt 18, ein schrankseitiger Klemmenprüfkontakt 19 sowie ein Trennschalter 20 vorgesehen.

In FIG 3 ein Ausführungsbeispiel eines auf den Eingangsklem- menblock 25 aufsteckbaren Prüfsteckers 29 und eines daran anschließbaren Prüfgeräts 30 gezeigt. Sie bilden zusammen mit dem Eingangsklemmenblock 25 eine Prüfeinrichtung für den Schaltschrank 24 gemäß FIG 2. Der PrüfStecker 29 und der Eingangsklemmenblock 25 wirken beim Aufstecken genauso zusammen wie im Zusammenhang mit FIG 1 beschrieben. Zunächst werden die Trennschalter 20 der Leistungsschalterklemmen 8 geöffnet, dann die Stromwandlerklemmen 6 und 7 eingangsseitig kurzgeschlossen und zuletzt die bis dahin noch geschlossenen Trennschalter 20 geöffnet. Da Spannungswandler auch problemlos im Leerlauf betrieben werden können, ist im PrüfStecker 29 anders als für die Stromwandler 11 für die Spannungswandler keine Verdrahtung zwischen den eingangsseitigen Steckerkontakten 21 vorgesehen, die ein Abbild der schrankinternen Beschaltung der Spannungswandler ist.

Die Eingangsklemmen 5 und 25 erlauben eine vollständige überprüfung aller innerhalb des Schaltschranks 2 bzw. 24 angeordneten Komponenten, inklusive der Schrankverdrahtung 15 und der Schutzgeräte 4 bzw. 26. Aufgrund ihrer Doppelfunktion können ansonsten benötigte Zusatzprüfkomponenten eingespart werden. Dadurch entfällt auch der Verdrahtungsaufwand für diese Zusatzprüfkomponenten.

Bezugszeichenliste

1 Prüfeinrichtung

2 Schaltschrank

3 elektrisches Versorgungsnetz

4 Schutzgerät

5 Eingangskleimmenblock

6, 7 Stromwandlerklemmen

8 Leistungssehalterklemme

9 Eingangsanschlusskontakt

10 Schrankanschlusskontakt

11 Stromwandler

12 externe Sternpunktbeschaltung

13 Auslösespule

14 Leistungssehalter

15 Schrankverdrahtung

16 Prüfstecker

17 Prüfgerät

18 eingangsseitiger Klemmenprüfkontakt

19 schrankseitiger Klemmenprüfkontakt

20 Trennschalter

21 eingangsseitiger Steckerkontakt

22 schrankseitiger Steckerkontakt

23 Richtungspfeil für Steckrichtung

24 Schaltschrank

25 Eingangsklemmenblock

26 Schutzgerät

27 Spannungswandlerklemme

28 Reserveklemme

29 Prüfstecker

30 Prüfgerät