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Title:
ACTUATOR UNIT WITH AT LEAST TWO ACTUATORS AND A SECURE CONTROL UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/027954
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an actuator unit (A) which is provided with at least two contactors (1, 2) and a secure control unit (3). A three-phase circuit (4) with a secondary voltage of at least 380 V is opened as soon as at least one of the contactors (1, 2) is deactivated. The control unit (3) opens the three-phase circuit (4) by controlling at least one of the contactors (1, 2) when an emergency stop signal is transmitted to the control unit (3) via a secure disconnecting channel (5). The contactors (1, 2) and the control unit (3) are combined to an installation module (7) which can be mounted and dismounted as a unit.

Inventors:
KRAEMER WERNER (DE)
MEINKE MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/DE2000/003235
Publication Date:
April 19, 2001
Filing Date:
September 18, 2000
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
KRAEMER WERNER (DE)
MEINKE MARTIN (DE)
International Classes:
H01H47/00; H01H50/04; H01R13/629; H01H50/14; (IPC1-7): H01H47/00
Domestic Patent References:
WO1996042098A11996-12-27
Foreign References:
DE2920188B11980-03-13
US3898527A1975-08-05
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, DE)
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Aktoreinheit mit mindestens zwei Schützen (1, 2) und einer sicheren Ansteuereinheit (3), wobei mittels der Schütze (1, 2) ein Drehstromkreis (4) mit einer Nennspannung von mindestens 380 V öffenund schließ bar ist und der Drehstromkreis (4) geöffnet wird, sobald mindestens eines der Schütze (1, 2) deaktiviert wird, wobei der Ansteuereinheit (3) über mindestens einen siche ren Abschaltkanal (5) ein Notabschaltsignal für den Dreh stromkreis (4) zuführbar ist, aufgrund dessen die Ansteuer einheit (3) durch Ansteuerung mindestens eines der Schütze (1, 2) den Drehstromkreis (4) öffnet, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schütze (1, 2) und die Ansteuereinheit (3) zu einem als Einheit montierund demontierbaren Einbaumodul (7) zu sammengefaßt sind.
2. Aktoreinheit nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Notabschaltsignal von der Ansteuereinheit (3) über einen sicheren Ausgangskanal (8) an eine weitere Aktoreinheit (B) weitergebbar ist.
3. Aktoreinheit nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ansteuereinheit (3) über einen Eingangskanal (6) ein Ansteuersignal für den Drehstromkreis (4) zuführbar ist, auf grund dessen die Ansteuereinheit (3) bei Nichtvorliegen des Notabschaltsignals den Drehstromkreis (4) entsprechend dem Ansteuersignal öffnet bzw. schließt.
4. Aktoreinheit nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ansteuereinheit (3) zum Öffnen des Drehstromkreises (4) stets alle Schütze (1, 2) deaktiviert.
5. Aktoreinheit nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schütze (1, 2) und die Ansteuereinheit (3) von einem Gehäuse (14) in hoher Schutzart abkapselt sind.
6. Aktoreinheit nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie Steckverbinder (15) zum Verbinden der Schütze (1, 2) mit dem Drehstromkreis (4) aufweist.
7. Aktoreinheit nach Anspruch 5 und 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Steckverbinder (15) von außerhalb des Gehäuses (14) zugänglich sind.
8. Aktoreinheit nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Steckverbinder (15) Haltevorrichtungen (18) zum Si chern von mit den Steckverbindern (15) verbundenen Gegen steckverbindern aufweisen.
Description:
Beschreibung Aktoreinheit mit mindestens zwei Schützen und einer sicheren Ansteuereinheit Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aktoreinheit mit min- destens zwei Schützen und einer sicheren Ansteuereinheit, -wobei mittels der Schütze ein Drehstromkreis mit einer Nennspannung von mindestens 380 V offen-und schließbar ist und der Drehstromkreis geöffnet wird, sobald mindestens ei- nes der Schütze deaktiviert wird, -wobei der Ansteuereinheit über mindestens einen sicheren Abschaltkanal ein Notabschaltsignal für den Drehstromkreis zuführbar ist, aufgrund dessen die Ansteuereinheit durch Ansteuerung mindestens eines der Schütze den Drehstromkreis öffnet.

Eine derartige Aktoreinheit ist allgemein bekannt. Sie wird bei sicherheitsgerichteten Drehstromkreisen eingesetzt, um eine sichere Notabschaltung des Drehstromkreises auch bei Versagen eines der Schütze zu gewährleisten.

Im Stand der Technik ist die Ansteuereinheit oftmals weit von den Schützen entfernt angeordnet. Somit ist eine Vielzahl von Leitungen zwischen den Schützen und der Ansteuereinheit zu verlegen. Insbesondere müssen pro Schütz mindestens zwei Ver- sorgungsleitungen und mindestens eine Rückmeldeleitung ver- legt werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Aktoreinheit zu schaffen, bei der eine sichere Notabschaltung des Drehstromkreises bei möglichst geringem Verdrahtungsauf- wand gewährleistet ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Schütze und die An- steuereinheit zu einem als Einheit montier-und demontierba- ren Einbaumodul zusammengefaßt sind.

Denn dann können sowohl die Versorgungsleitungen als auch die Rückmeldeleitungen innerhalb der Aktoreinheit festverdrahtet vorgegeben sein. Auch der Drehstromkreis kann zwischen den Schützen bereits vorab fest angeschlossen sein.

Bei mehreren notabzuschaltenden Aktoreinheiten verringert sich der Verdrahtungsaufwand noch weiter, wenn das Notab- schaltsignal von der Ansteuereinheit über einen sicheren Aus- gangskanal an eine weitere Aktoreinheit weitergebbar ist.

Wenn der Ansteuereinheit über einen Eingangskanal ein Ansteu- ersignal für den Drehstromkreis zuführbar ist, aufgrund des- sen die Ansteuereinheit bei Nichtvorliegen des Notabschalt- signals den Drehstromkreis entsprechend dem Ansteuersignal öffnet bzw. schließt, ist die Aktoreinheit auch zum betriebs- mäßigen Öffnen und Schließen des Drehstromkreises einsetzbar.

Das Öffnen des Drehstromkreises ist besonders sicher, wenn die Ansteuereinheit zum Öffnen des Drehstromkreises stets alle Schütze deaktiviert.

Wenn die Schütze und die Ansteuereinheit von einem Gehäuse in hoher Schutzart abkapselt sind, ist die Aktoreinheit auch in spritzwasserhaltiger und staubbelasteter Umgebung einsetzbar.

"Hohe Schutzart"bedeutet dabei Schutz mindestens nach IP 54, besser nach IP 65, evtl. sogar nach IP 67.

Wenn die Aktoreinheit Steckverbinder zum Verbinden der Schütze mit dem Drehstromkreis aufweist, ist die externe Ver- drahtung der Aktoreinheit sehr schnell zu bewerkstelligen.

Die Steckverbinder sind vorzugsweise von außerhalb des Gehäu- ses zugänglich.

Wenn die Steckverbinder Haltevorrichtungen zum Sichern von mit den Steckverbindern verbundenen Gegensteckverbindern auf- weisen, arbeitet die Aktoreinheit besonders zuverlässig.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach- folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zei- gen in Prinzipdarstellung die FIG 1 und 2 je eine Aktoreinheit.

Gemäß FIG 1 weist eine Aktoreinheit A zwei Schütze 1, 2 und eine fehlersichere Ansteuereinheit 3 auf. Mittels der Schütze 1, 2 ist ein Drehstromkreis 4 offen-und schließbar. Die Schütze 1, 2 sind derart ausgelegt, daß der Drehstromkreis 4 eine Nennspannung U von bis zu 1 kV aufweisen kann. Insbeson- dere kann die Nennspannung also 380 V und mehr betragen. Der Drehstromkreis 4 wird geöffnet, sobald mindestens eines der Schütze 1, 2 deaktiviert wird.

Die Aktoreinheit A weist mehrere sichere Abschaltkanäle 5 auf. Über jeden der sicheren Abschaltkanäle 5 kann der An- steuereinheit 3 ein Notabschaltsignal für den Drehstromkreis 4 zugeführt werden. Sobald der Ansteuereinheit 3 aber einen der sicheren Abschaltkanäle 5 ein Notabschaltsignal zugeführt wird, steuert die Ansteuereinheit 3 beide Schütze 1, 2 an und deaktiviert sie. Dadurch öffnen beide Schütze 1, 2 den Dreh- stromkreis 4. Somit wird der Drehstromkreis 4 auch bei Versa- gen eines der Schütze 1, 2 sicher geöffnet.

Der Ansteuereinheit 3 weist ferner einen Eingangskanal 6 auf.

Über den Eingangskanal 6 ist der Ansteuereinheit 3 ein An- steuersignal für den Drehstromkreis 4 zuführbar. Bei Nicht- vorliegen des Notabschaltsignals ist die Ansteuereinheit 3 daher in der Lage, den Drehstromkreis 4 entsprechend dem An- steuersignal zu öffnen bzw. zu schließen.

Gemäß FIG 1 sind die Schütze 1, 2 und die Ansteuereinheit 3 zu einem als Einheit montier-und demontierbaren Einbaumodul 7 zusammengefaßt. Dadurch kann ein Großteil der internen Ver- drahtung des Einbaumoduls 7 fest vorverbunden sein. Sowohl der Verdrahtungsaufwand beim Anschließen des Einbaumoduls 7

als auch die Gefahr von Fehlverdrahungen ist somit deutlich verringert.

Die Aktoreinheit A weist einen sicheren Ausgangskanal 8 auf.

Über den Ausgangskanal 8 kann das Notabschaltsignal von der Ansteuereinheit 3 an eine weitere, in FIG 1 nur schematisch dargestellte Aktoreinheit B weitergegeben werden.

Der Aufbau und die Funktionsweise der Aktoreinheit B entspre- chen im wesentlichen denen der Aktoreinheit A. Insbesondere ist auch der Aktoreinheit B über einen Eingangskanal 10 ein Ansteuersignal für einen Drehstromkreis 11 zuführbar. Auch der Drehstromkreis 11 kann eine Nennspannung U von bis zu 1 kV aufweisen. Insbesondere kann also auch hier die Nennspan- nung des Drehstromkreises 11 380 V und mehr betragen.

Das Ansteuersignal für den Drehstromkreis 11 kann vom Ansteu- ersignal für den Drehstromkreis 4 verschieden sein. Ferner weist auch die weitere Aktoreinheit B einen sicheren Aus- gangskanal 12 auf. Über den Ausgangskanal 12 kann das Notab- schaltsignal von der weiteren Aktoreinheit B an eine weitere, in FIG 1 nicht mehr dargestellte Aktoreinheit weitergegeben werden.

Im Gegensatz zur Aktoreinheit A weist die Aktoreinheit B aber nur einen einzigen sicheren Abschaltkanal 13 auf. Dies ist bei der Aktoreinheit B auch hinreichend, da diese nicht meh- rere sichere Abschaltkanäle überwachen muß. Denn diese Auf- gabe wird von der Aktoreinheit A wahrgenommen. Die Aktorein- heit B muß nur auf ein von von der Aktoreinheit A weitergege- benes Notabschaltsignal reagieren können.

Das Vorsehen nur eines einzigen sicheren Abschaltkanals 13 für die Aktoreinheit B verringert auch den Verdrahtungsauf- wand. Denn bereits zum Anschließen nur eines Notsignalauslö- sers 9 an die Aktoreinheit A muß je ein sicherer Abschaltka- nal 5 sechs Anschlüsse aufweisen. Zum Weitergeben eines Not-

abschaltsignals von der Aktoreinheit A an die Aktoreinheit B müssen der sichere Ausgangskanal 8 der Aktoreinheit A und der sichere Abschaltkanal 13 der Aktoreinheit B aber nur je zwei Anschlüsse aufweisen.

FIG 2 zeigt nun die mechanisch-konstruktive Ausgestaltung der Aktoreinheit A von FIG 1.

Gemäß FIG 2 ist sind die Schütze 1, 2 und die Ansteuereinheit 3 in einem Gehäuse 14 angeordnet. Das Gehäuse 14 ist als Ge- häuse 14 hoher Schutzart ausgebildet, mittels dessen die Schütze 1, 2 und die Ansteuereinheit 3 von der Umgebung ab- kapselt werden."Hohe Schutzart"bedeutet dabei Schutz min- destens nach Schutzart IP 54, besser nach Schutzart IP 65, evtl. sogar nach Schutzart IP 67.

Die Aktoreinheit A weist gemäß FIG 3 Steckverbinder 15 bis 17 auf. Die Steckverbinder 15 bis 17 sind von außerhalb des Ge- häuses 14 zugänglich. Mittels der Steckverbinder 15 sind die Schütze 1, 2 mit dem Drehstromkreis 4 verbindbar. Mittels des Steckverbinders 16 ist den Schützen 1, 2 und der Ansteuerein- heit 3 elektrische Energie zuführbar. Mittels der Steckver- binder 17 sind der Ansteuereinheit 3 weitere Signale, z. B.

Notaussignale und normale Steuersignale, zuführbar. Ferner sind über die Steckverbinder 17 Signale an die Aktoreinheit B übermittelbar.

Den Steckverbindern 15 sind Verriegelungshebel 18 zugeordnet.

Dem Steckverbinder 16 sind Gewindebohrungen 19 zugeordnet.

Die Steckverbinder 17 sind mit Schraubgewinden 20 versehen.

Die Verriegelungshebel 18, die Gewindebohrungen 19 und die Schraubgewinde 20 bilden Haltevorrichtungen 18 bis 20. Mit ihnen sind nicht dargestellte, mit den Steckverbindern 15 bis 17 verbundene Gegensteckverbinder und/oder nicht dargestell- te, auf die Steckverbinder 15 bis 17 aufgesetzte Abdeckungen gegen versehentliches Lösen sicherbar.

Das Versehen des Gehäuses 14 mit den Steckverbindern 15 bis 17 und auch das Zuordnen der Haltevorrichtungen 18 bis 20 zu den Steckverbindern 15 bis 17 ist selbstverständlich unabhän- gig vom Vorhandensein und von der Ausbildung des Gehäuses 14 als Gehäuse 14 hoher Schutzart möglich.