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Die Erfindung betrifft ein Stromversorgungsgerät mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung, einem Bezugspotentialanschluss, mindestens einem Spannungspotentialanschluss und einem Erdungsanschluss zur Erdung des Stromversorgungsgeräts. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Stromversorgungssystem mit einem Stromversorgungsgerät.
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Ein derartiges Stromversorgungsgerät ist zum Beispiel als zentrale Stromversorgungsvorrichtung für ein Stromnetz oder einen sonstigen Stromkreis einer Anlage bekannt. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung dient primär der Steuerung bzw. Regelung einer Kenngröße der Stromversorgungseinrichtung (z. B. der Spannung).
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Aus Sicherheitsgründen und aus Gründen der Anlagenverfügbarkeit schreibt u. a. die Maschinenrichtlinie vor, dass bereits ein erster Isolationsfehler im Steuerungssystem einer Maschine oder einer Anlage erkannt werden muss und nicht zu einem fehlerhaften Verhalten der Maschine oder Anlage führen darf. Ein typischer erster Fehler ist zum Beispiel das Durchscheuern eines Sensorkabels. Fällt ein Kabel auf einen metallenen Maschinenträger und scheuert durch, so dass aktive signalführende Leitungen zeitweise oder dauerhaft in elektrischen Kontakt mit diesem Maschinenträger kommen, so würde – mangels geeigneter Offenbarungsmechanismen zur Erkennung des ersten Fehlers – ein zweiter Fehler, zum Beispiel das Durchscheuern einer weiteren aktiv signalführenden Leitung, dazu führen, dass die zugehörige Steuerung diese Isolationsfehler ohne Unterschied zu einem bewusst ausgelöstem Steuerbefehl als aktives Sensorsignal erkennt. Daraufhin würde ein Fehlverhalten einer Maschine oder Anlage ausgelöst werden können, welches zu einem Personen- oder Anlagenschaden führen kann.
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Solche typischen ersten Fehler werden in der Praxis beispielsweise dadurch offenbart, dass an einer zentralen Stelle im Schaltschrank eine auf Bezugspotential, zum Beispiel Masse, liegende Leitung des Steuerungssystems geerdet wird. In einem oben beschriebenen Fehlerfall wird in diesem Fall der steuerungseigene Leitungsschutz ausgelöst. Die Maschine oder Anlage wird auf diese Weise unmittelbar nach Auftreten des Isolationsfehlers abgeschaltet und so vor Fehlverhalten geschützt.
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Der durch den Isolationsfehler hervorgerufene Strom kann bei vorhandener Verbindung zwischen Bezugspotential der Steuerung und Erde durch den so geschlossenen den Stromkreis fließen. Die Sicherungsorgane der Steuerung werden bei fachgerechter Dimensionierung ausgelöst.
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In Anlagen, in denen eine Verbindung zwischen Erde und Bezugspotential der Steuerung nicht gewünscht ist, wird alternativ eine permanente Isolationsüberwachung durchgeführt. So wird ein „erster” Isolationsfehler aktiver Signalleitungen erkannt und kann gemeldet werden. Der Betrieb wird nicht unvorhergesehen unterbrochen. Es verbleibt Zeit für eine Fehlersuche. Dieser Betriebszustand nach einem ersten Isolationsfehler entspricht einem System mit geerdetem Bezugspotential. Erst ein zweiter Isolationsfehler des entgegen gesetzten Potentials führt zu einer sofortigen Abschaltung.
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Schaut man sich in der Praxis die Starkstrom-Installationen dieser Anlagen an, so findet man sehr häufig über Jahrzehnte gewachsene Stromverteilungssysteme, die selten an die Anforderungen moderner Elektroinfrastrukturen angepasst worden sind. Insbesondere ist dies der Fall, wenn mit Kapazitätsausbau von Anlagen deren Starkstromversorgung lediglich immer wieder erweitert, nicht aber fachgerecht renoviert worden ist. Dies ist oft in Industrieländern der Fall, viel mehr noch in Ländern mit wenig ausgeprägter Industriestruktur. Dort findet man sehr häufig noch TN-C-Stromversorgungssysteme oder gemischte TN-C-S Systeme. Im TN-C-System ist der Betriebsstrom führende Rückleiter der Niederspannungsanlage (Neutralleiter) zusammen mit dem Schutzleiter als PEN-Leiter in einem gemeinsamen Draht ausgeführt. An jeder Verbindungsstelle des PEN-Leiters mit dem Potentialausgleichssystem oder der Erdungsanlage wird ein Teil des zur Einspeisung zurück fließenden Stromes den PEN-Leiter verlassen und in die Erdungsanlage eintreten. Auf diese Weise entstehen unter anderem Erdpotentialdifferenzen zwischen verschiedenen Anlagenteilen. Diese haben zwangsläufig Ausgleichsströme über hierzu parallel geschaltete elektrisch leitfähige Strukturen zur Folge. Diese Potentialdifferenzen sind wiederum auch eine Quelle für Störströme in den steuerungstechnischen Systemen von Anlagen. Sie sind bei Vorliegen von Mehrfacherdungen des Bezugspotentials des Steuerungssystems als Ausgleichsstrom zwischen dem Bezugspotential des 24 V Steuerungssystems (z. B. Systemmasse, 0 V, GND) und der Erdungsanlage nachzuweisen. Diese Ströme fließen auf diese Weise auch in den Masse-Leitungen selbst.
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Diese Ausgleichsströme führen zu einer überproportionalen Alterung, Belastung oder gar Gefährdung aller elektronischen Komponenten des Steuerungssystems und können z. B. bei Veränderung der Installation (dies kann im Extremfall ein Aufstecken eines Diagnosesteckers einer seriellen Schnittstelle von einem PC sein) zu undefinierten Spannungsspitzen, Zerstörungen oder kaum nachvollziehbaren Anlagenausfällen führen.
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Um diese die Systemfunktionsverfügbarkeit stark beeinträchtigenden Phänomene zu vermeiden, darf in einem in sich geschlossenen Anlagenteil die Verbindung zwischen Systemmasse und Erde grundsätzlich nur ein einziges Mal ausgeführt werden. Es ist – auch im Interesse des Anlagenbetreibers – sicherzustellen, dass dieser Zustand über die gesamte Betriebsdauer der Anlage aufrecht erhalten wird.
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Stand der Technik ist, dass innerhalb des Stromversorgungssystems, also des Stromkreises der Anlage, Differenzstrommessgeräte zur Verfügung stehen, die ein- und ausgehende Ströme vergleichen. Voneinander abweichende Werte der ein- und ausgehenden Ströme bedeuten, dass Leckströme fließen und ein erster Fehler vorliegt.
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Weiterhin sind so genannte Isolationswächter verfügbar, die in einem nicht einseitig geerdetem isolierten Steuerungssystem zwischen der Stromversorgung und der Erde überwachen, ob die anlagenspezifischen Mindest-Isolationswerte aufrecht erhalten werden oder ob ein Sinken des Isolationswiderstandes festzustellen ist.
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Beide Lösungen sind technisch sehr aufwendig und kostenintensiv. Diese Geräte müssen projektiert, geplant, installiert und überwacht werden.
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Die
EP 0 679 898 A2 zeigt ein Stromversorgungsgerät mit einer Stromversorgungseinrichtung, einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung, einem Bezugspotentialanschluss, mindestens einem Spannungspotentialanschluss und einem Erdungsanschluss zur Erdung des Stromversorgungsgeräts, wobei die Anschlüsse als äußere Anschlüsse des Geräts ausgebildet sind, die geräteintern mit entsprechenden Ausgängen der Stromversorgungseinrichtung verbunden sind. Das Stromversorgungsgerät weist weiterhin eine Detektionsvorrichtung zur kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Detektion eines eingangsseitigen Stroms und einen Signalübertragungspfad auf, der die Detektionsvorrichtung mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung signaltechnisch verbindet.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stromversorgungseinrichtung und ein Stromversorgungssystem bereitzustellen, das das Erkennen betriebsfremder Ströme im Stromnetz zuverlässig und auf einfache Weise ermöglicht.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 13. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Stromversorgungsgerät weist einen permanenten oder zuschaltbaren geräteinternen Kurzschlussstrompfad zwischen dem Bezugspotentialanschluss und dem Erdungsanschluss, eine Detektionsvorrichtung zur kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Detektion eines durch den Kurzschlussstrompfad fließenden Stroms und einen Signalübertragungspfad auf, der die Detektionsvorrichtung mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung signaltechnisch verbindet.
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Der Bezugspotentialanschluss und der Erdungsanschluss des Stromversorgungsgeräts sind – wie natürlich auch der Spannungspotentialanschluss – äußere Anschlüsse des Geräts. Diese beiden Anschüsse sind elektrisch über einen permanenten oder zuschaltbaren Kurzschlussstrompfad geräteintern miteinander verbunden. Der durch diesen Kurzschlussstrompfad fließende Strom kann mittels der Detektionsvorrichtung detektiert werden, wobei ein zu diesem Strom proportionales Signal der Steuer- und/oder Regeleinrichtung des Geräts übermittelbar ist. Diese kann somit das von dem Stromversorgungsgerät versorgte Stromnetz auf über den Erdungsanschluss in den ersten Leitungspfad eintretende Fremdströme hin überwachen.
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Bevorzugt ist der Kurzschlussstrompfad ein zuschaltbarer Kurschlussstrompfad. Wird dieser Kurzschlussstrompfad nicht zugeschaltet, so sind Spannungsmessungen zwischen Bezugspotential und Erdpotential möglich.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Detektionsvorrichtung eine Allstrom-sensitive Detektionsvorrichtung mit einer Dynamik der kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Detektion, die einen Frequenzbereich von 0 Hz bis mindestens 1 MHz umfasst. Somit können auch hochfrequente Fremdströme in dem von der Stromversorgungseinrichtung versorgten Stromnetz detektiert werden. Derartige hochfrequente Fremdströme entstehen zumeist durch Leitungskapazitäten und/oder Gerätekapazitäten der Leitungen und/oder der mittels dieser Leitungen im Stromnetz verschalteten elektrischen Geräte gegenüber dem Erdpotential an unterschiedlichen Stellen.
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Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Stromversorgungsgerät weiterhin mindestens eine weitere Detektionsvorrichtung zur kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Detektion eines durch den Bezugspotentialanschluss und/oder Spannungspotentialanschluss fließenden Stroms aufweist. Bevorzugt ist dabei die weitere Detektionsvorrichtung ebenfalls eine Allstrom-sensitive Detektionsvorrichtung, deren Dynamik einen Frequenzbereich von 0 Hz bis 20 kHz, bevorzugt von 0 Hz bis 100 kHz, umfasst.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass die weitere Detektionsvorrichtung mittels eines weiteren Signalübertragungspfads mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung signaltechnisch verbunden ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung die zeitliche Korrelation zwischen dem im Kurzschlussstrompfad detektierten Strom und dem durch den Spannungspotentialanschluss fließenden detektierten Strom kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich überwacht. Durch diese Überwachung kann die Steuer- und/oder Regeleinrichtung die Auswirkungen betriebsbedingter Strom- und/oder Spannungsspitzen von tatsächlichen Fremdströmen unterscheiden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Stromversorgungsgerät mindestens eine mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung signaltechnisch verbundene Schnittstelle aufweist. Mittels dieser Schnittstelle(n) kann die Steuer- und/oder Regeleinrichtung Steuer- und Kontrollfunktionen innerhalb des von der Stromversorgungseinrichtung versorgten Stromnetzes/Stromkreises übernehmen. Dazu kann die Steuer- und/oder Regeleinrichtung signaltechnisch über die Schnittstelle mit einer höheren Instanz des Stromnetzes oder der Anlage und/oder mit Steuerungssystemen von im Stromnetz verschalteten elektrischen Geräten, wie zum Beispiel elektrischen Maschinen, verbunden werden.
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Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die mindestens eine Schnittstelle als analoge Schnittstelle und/oder digitale Schnittstelle ausgebildet ist. Ist die Schnittstelle eine digitale Schnittstelle, so ist insbesondere vorgesehen, dass diese digitale Schnittstelle als RS232-, RS485- und/oder RS422-Schnittstelle ausgebildet ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung die zeitliche Korrelation zwischen dem im Kurzschlussstrompfad detektierten Strom und Signalen von der Schnittstelle kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich überwacht. Auch durch diese Überwachung kann die Steuer- und/oder Regeleinrichtung die Auswirkungen betriebsbedingter Strom- und/oder Spannungsspitzen von tatsächlichen Fremdströmen unterscheiden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Steuer- und/oder Regeleinrichtung als Mikroprozessor ausgebildet. Die Detektion bzw. Überwachung lässt sich bei einer als Mikroprozessor ausgebildeten Steuer- und/oder Regeleinrichtung besonders einfach implementieren. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Mikroprozessor die für die Signalübertragung benötigten Analog-Digital-Wandler und/oder Digital-Analog-Wandler aufweist.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung die detektierten bzw. überwachten Ist-Werte mit Soll-Werten vergleicht.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Stromversorgungsgerät mindestens eine mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung signaltechnisch verbundene Ausgabeeinrichtung aufweist. Mittels dieser Ausgabeeinrichtung kann zum Beispiel eine Ausgabe in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses zwischen Ist- und Soll-Werten erfolgen. Die Ausgabeeinrichtung kann zum Beispiel eine akustische Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben eines Warntons, eine optische Ausgabeeinrichtung, beispielsweise eine Warnlampe oder ein Display, oder eine andere Schnittstelle zur Signalausgabe an eine weitere Einrichtung sein.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Stromversorgungssystem mit einem vorgenannten Stromversorgungsgerät und einem Stromnetz mit mindestens zwei Leitungspfaden und mindestens einem elektrischen Gerät, wobei das elektrische Gerät vom Stromversorgungsgerät über die Leitungspfade mit Strom versorgt wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stromversorgungssystems ist vorgesehen, dass ein Steuergerät des elektrischen Geräts und/oder eine Steuer- und/oder Regelvorrichtung des Stromnetzes signaltechnisch über die Schnittstelle mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung verbunden ist. Die Steuer- und/oder Regelvorrichtung des Stromnetzes ist insbesondere eine dem Steuergerät des elektrischen Geräts und der Steuer- und/oder Regeleinrichtung des Stromversorgungsgeräts übergeordnete Instanz ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
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Es zeigt die
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Figur ein Stromversorgungssystem mit einem ein zu versorgendes elektrisches Gerät und zwei Leitungspfade aufweisenden Stromnetz und einer Stromversorgungseinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung.
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Die Figur zeigt ein Stromversorgungssystem 10 mit einer zentralen elektrischen Stromversorgungseinrichtung 12 zum Einspeisen elektrischer Leistung in ein Stromnetz 14 des Stromversorgungssystems 10. Im Stromnetz 14 sind mehrere elektrische Geräte 16 verschaltet (von denen jedoch nur eines dargestellt ist). Diese elektrischen Geräte 16 werden von der Stromversorgungseinrichtung 12 mit Strom versorgt werden. Das Stromnetz 14 ist als DC-Stromnetz 14 ausgebildet und weist zwei Leitungspfade 18, 20 auf. Am ersten Leitungspfad 18 liegt ein als negatives Potential („Minus-Potential”) ausgebildetes Bezugspotential 91 an und an dem zweiten Leitungspfad 20 liegt ein gegenüber dem Bezugspotential φ1 höheres Potential („Plus-Potential”) φ2 zum Generieren eines Betriebsstroms durch das Stromnetz 14 an. Die Potentialdifferenz (Δφ = φ2 – φ1) zwischen den beiden Potentialen φ1, φ2 ist im Wesentlichen konstant, da das Stromversorgungsgerät 12 eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung 22 aufweist, die diese Potentialdifferenz bzw. Spannung regelt. Das Stromnetz 14 ist somit ein von einer konstanten Spannung getriebenes Stromnetz 14.
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Das Stromversorgungsgerät 12 weist neben der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 22 zur Steuerung bzw. Regelung einer als Umrichter ausgebildeten Stromversorgungseinrichtung 24 drei mit dieser Einrichtung elektrisch leitend verbundene äußere Anschlüsse 26, 28, 30 auf. Einer der Anschlüsse ist ein an den ersten Leitungspfad 18 angeschlossener Bezugspotentialanschluss 26, ein anderer der Anschlüsse ist ein an den zweiten Leitungspfad 20 angeschlossener Spannungspotentialanschluss 28 und ein weiterer der Anschlüsse ist ein Erdungsanschluss 30 zur Erdung des Stromversorgungsgeräts 12. Dieser Erdungsanschluss 30 ist dazu über einen Erdungsstrompfad 32 an einer Stelle mit Erdpotential verbunden. Geräteintern sind die äußeren Anschlüsse 26, 28, 30 mit entsprechenden Ausgängen der Stromversorgungseinrichtung 24 über entsprechende Strompfade 34, 36, 38 verbunden.
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Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 22 des Stromversorgungsgeräts ist – wie bei modernen Steuer- und/oder Regeleinrichtungen üblich – als Mikrocontroller (μC) ausgebildet. Dieser Mikrocontroller weist neben dem Prozessor auch Arbeits- und Programmspeicher sowie bevorzugt auch Peripherieeinheiten wie Analog-Digital-Wandler und/oder Digital-Analog-Wandler auf. Mittels dieser Peripherieeinheiten kann der Mikrokontroller mit anderen Einheiten innerhalb oder außerhalb des Stromversorgungsgeräts 12 kommunizieren.
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Das Stromversorgungsgerät 12 weist zudem einen zuschaltbaren geräteinternen Kurzschlussstrompfad 40 zwischen dem Bezugspotentialanschluss 26 und dem Erdungsanschluss 30 auf. In diesem Kurzschlussstrompfad 40 ist dazu ein Schalter 42 angeordnet, der als eine von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 22 ansteuerbare Schaltervorrichtung ausgebildet ist.
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Weiterhin umfasst das Stromversorgungsgerät 12 eine Detektionsvorrichtung 44 zur kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Detektion eines durch den Kurzschlussstrompfad 40 fließenden Stroms. Diese Detektionsvorrichtung 44 ist mittels eines Signalübertragungspfads 46 zur Übermittlung eines diesen Strom charakterisierenden Signals mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 22 signaltechnisch verbunden.
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Optional weist das Stromversorgungsgerät 12 eine oder zwei weitere Detektionsvorrichtung(en) 48 zur kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Detektion eines durch den Bezugspotentialanschluss 26 und/oder den Spannungspotentialanschluss 28 fließenden Stroms auf. Diese weitere Detektionsvorrichtung 48 ist mittels eines zugeordneten Signalübertragungspfads 50 zur Übermittlung eines diesen Strom charakterisierenden Signals mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 22 signaltechnisch verbunden.
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Weiterhin weist das Stromversorgungsgerät 12 (mindestens) eine mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 22 mittels eines Signalübertragungspfads 52 signaltechnisch verbundene Schnittstelle 54 auf. Mittels dieser Schnittstelle 54 kann die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 22 Steuer- und Kontrollfunktionen innerhalb des von dem Stromversorgungsgerät 12 versorgten Stromnetzes 14 übernehmen. Dazu kann die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 22 signaltechnisch über die Schnittstelle 54 mit einer höheren Instanz des Stromnetzes 14 oder der Anlage und/oder mit Steuerungssystemen (den Steuergeräten 56) von den im Stromnetz 14 verschalteten elektrischen Gerten 16, wie zum Beispiel elektrischen Maschinen, verbunden werden.
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Schließlich weist das in der Fig. gezeigte Stromversorgungsgerät 12 eine mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 22 signaltechnisch verbundene Ausgabeeinrichtung 58 auf. Diese ist als Display ausgebildet.
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Es ergeben sich folgende Funktionen und folgende Vorteile:
Mittels des Stromversorgungsgerätes 12 zur Versorgung von elektrischen Komponenten in einem Stromnetz 14 erfolgt eine Überwachung des Isolationszustandes des gesamten Stromversorgungssystems 10, insbesondere ein Überwachen hinsichtlich von Mehrfacherdungen im Stromnetz 14 oder hinsichtlich eines „ersten Anlagenfehlers” im Stromnetz 14 durch Fehlströme über den Erdleiter (AC/DC Isolationsmessung, z. B. Differenzstrom).
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Im in der Figur gezeigten Beispiel ergibt sich – zum Beispiel durch ein Durchscheuern eines Kabels im elektrischen Gerät 16 an einer entsprechenden Stelle ein Kurzschluss 60 zwischen dem ersten Leitungspfad 18 und Erde. Dadurch ist der erste Leitungspfad 18 mit dem Bezugspotential φ1 nicht nur über die Serienschaltung von Kurzschlussstrompfad 40 und Erdungsstrompfad 32, sondern auch über den nicht vorgesehenen Kurzschluss 60 mit Erdpotential an der weiteren Stelle verbunden. Die unterschiedlichen Stellen des Erdpotentials sind ihrerseits über einen (spezifischen) Erdwiderstand 62 miteinander elektrisch verbunden, so dass ein Fremdstrom-Stromkreis 64, eine sogenannte Erdungsschleife, entsteht. Der Fremdstrom-Stromkreis 64 passiert dabei den Kurzschlussstrompfad 40. Somit kann durch Bestimmung des den Kurzschlussstrompfad 40 durchfließenden Stroms der Gesamtstrom des Fremdstrom-Stromkreises 64 bestimmt werden. Ist die Detektionsvorrichtung 44 Allstrom-sensitiv ausgebildet, so schließt die Detektion auch die Detektion von kapazitiven Mehrfacherdungen ein.
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Typische Applikationen sind alle Maschinen und Anlagen gemäß Maschinenrichtlinie, die auch international angewendet wird. Ebenso solche in Bereichen, in denen es um den Personenschutz geht oder wo Anlagen isoliert aufgebaut sind.
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Die Stromversorgung 12 ist somit dazu geeignet im gespeisten Stromversorgungssystem 10 vorbeugend betriebsfremde Ströme (z. B. des gezeigten Fremdstrom-Stromkreises 64) zu erkennen und einem übergeordneten Monitoringsystem, einer Leitwarte oder einer Steuerung in Form einer Meldung zur Verfügung zu stellen.
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Das Stromversorgungsgerät 12 beinhaltet die Detektionsvorrichtung in einer den Kurzschlussstrompfad 40 zumindest mitbildenden Verbindungsleitung zwischen dem Bezugspotentialanschluss 26 (z. B. Minuspol einer DC-Versorgung) und dem mit Erde verbundenen Erdungsanschluss 30, sodass alle Ströme durch diese Leitung erkannt werden und für die Diagnose auswertbar sind.
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Alternativ kann die Stromversorgung einen Stromvergleich in isolierten Netzen herbeiführen. Verglichen werden der Strom, der durch den Spannungspotentialanschluss (z. B. die Plusklemme) 28 in das Stromnetz 14 fließt und der Strom, der über den Bezugspotentialanschluss (die Minusklemme) 26 zurück fließt. Über solch eine Differenzstrommessung wird wiederum ein Diagnosesignal für Servicezwecke zur Verfügung gestellt.
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Diese zusätzlichen Detektionsvorrichtungen 44, 48 können fest im Gerät 12 installiert sein, alternativ kann die zusätzlich erforderliche Detektionsvorrichtung 44, 48 als Option nachgerüstet werden.
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Das vorgestellte Stromversorgungsgerät 12 trägt wesentlich dazu bei, die Anlagenverfügbarkeit und Inbetriebnahme entsprechender Stromversorgungssysteme 10 professioneller und unter EMV-Gesichtspunkten optimal auszuprägen. Sie sichert eine deutlich höhere Verfügbarkeit der Anlagen und führt zu enormen Einsparungen bei der Inbetriebnahme.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Stromversorgungssystem
- 12
- Stromversorgungsgerät
- 14
- Stromnetz
- 16
- Elektrisches Gerät
- 18
- Erster Leitungspfad
- 20
- Zweiter Leitungspfad
- 22
- Steuer- und/oder Regeleinrichtung
- 24
- Stromversorgungseinrichtung
- 26
- Bezugspotentialanschluss
- 28
- Spannungspotentialanschluss
- 30
- Erdungsanschluss
- 32
- Erdungsstrompfad
- 34
- Strompfad
- 36
- Strompfad
- 38
- Strompfad
- 40
- Kurzschlussstrompfad
- 42
- Schalter
- 44
- Detektionsvorrichtung
- 46
- Signalübertragungspfad
- 48
- Weitere Detektionsvorrichtung
- 50
- Signalübertragungspfad
- 52
- Signalübertragungspfad
- 54
- Schnittstelle
- 56
- Steuergerät
- 58
- Ausgabeeinrichtung
- 60
- Kurzschluss
- 62
- Erdwiderstand
- 64
- Fremdstrom-Stromkreis
