DE10210144A1

DE10210144A1 - Vorrichtung zur Einspeisung von elektrischen Impulsen in eine elektrische Schutzvorrichtung

Info

Publication number: DE10210144A1
Application number: DE2002110144
Authority: DE
Inventors: Gerhard Kleine
Original assignee: ELECTRA GmbH
Current assignee: ELECTRA GmbH
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2003-10-16
Anticipated expiration: 2022-03-08
Also published as: DE10262034A1; DE10210144B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einspeisung von Hochspannungsimpulsen in eine elektrische Schutzeinrichtung, insbesondere in einen elektrischen Zaun. DOLLAR A Es sind Elektrozaungeräte bekannt, die zwar mehrere Impulsgeneratoren aufweisen, die jedoch nur der Erzeugung eines Einzelimpulses dienen. DOLLAR A Um im Bedarfsfall die in einen elektrischen Zaun einzuspeisende Energie auf einfache Weise erhöhen zu können, wird eine Vorrichtung zum Einspeisen elektrischer Impulse in eine elektrische Schutzeinrichtung vorgeschlagen, die eine erste Einrichtung (30, 40, 60) zum Erzeugen elektrischer Impulse, wenigstens eine zweite Einrichtung (35, 90, 110) zum Erzeugen elektrischer Impulse und DOLLAR A eine Steuereinrichtung (120) zum periodischen Ansteuern der ersten Impuls-Erzeugungseinrichtung (30, 40, 60) aufweist. Ferner ist eine Einrichtung (140) zum Ermitteln der Beschaffenheit einer angeschlossenen elektrischen Schutzeinrichtung vorgesehen, wobei die Steuereinrichtung (120) zum Ansteuern der zweiten Impuls-Erzeugungseinrichtung (35, 90, 110) innerhalb einer Periodendauer zu einem vorbestimmten späteren Zeitpunkt als die erste Impuls-Erzeugungseinrichtung (30, 40, 60), und zwar in Abhängigkeit von der ermittelten Beschaffenheit der angeschlossenen elektrischen Schutzeinrichtung, ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspeisen elektrischer Impulse in eine elektrische Schutzeinrichtung, insbesondere in einen elektrischen Zaun, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekannt ist ein elektrischer Zaun, an den zwei Impuls- Generatorsysteme angeschlossen sind, wobei ein Generatorsystem periodisch in Abständen von ca. einer Sekunde Impulse in den Zaun einspeist. Das zweite Generatorsystem wird automatisch hinzu geschaltet, wenn die Bedingungen am Zaun ungünstig werden. Beispielsweise kann ein Bewuchs am Zaun vorhanden ist, der zu Ableitungen führt und somit die Spitzenspannung am Zaun reduziert. Das Unterschreiten eines bestimmten Wertes der Spitzenspannung am Zaun ist somit eine Bedingung für die Hinzuschaltung des zweiten Generatorsystems.
Bei den bekannten Generatorsystemen werden Impulse dadurch erzeugt, daß während der Impulspause ein Speicherkondensator aufgeladen und über einen Transformator in den Zaun entladen wird. Der Speicherkondensator wird auf einige Hundert Volt aufgeladen. Die Spannungspitze am Zaun kann einige Tausend Volt betragen.

In der DE 198 14 523 ist ein solches Elektrozaungerät offenbart. Das Elektrozaungerät weist einen Ladekondensator, der über einen Transformator elektrische Hochspannungsimpulse periodisch in einen Elektrozaun einspeist, sowie ein weiterer Ladekondensator auf, der auf Hochspannungsniveau aufgeladen und direkt in den Elektrozaun entladen wird.

Von Nachteil bei den bekannten Elektrozaungeräten ist der Umstand, daß lediglich ein kurzer Einzelimpuls von weniger als 3 ms Dauer pro Periodendauer erzeugt wird. Beide Generatorsysteme oder Ladekondensatoren geben quasi gleichzeitig ihre Energie an den Elektrozaun ab. Damit wird nur eine vergleichsweise geringe Schmerzwirkung ausgelöst. Eine geringe Abschreckwirkung ist die Folge. Ein weiterer Nachteil ist, daß durch die Verringerung des Generatorinnenwiderstands die Zaunanlage niederohmig ausgelegt werden muß. Das kann meist nur mit hohem schaltungstechnischen Aufwand erreicht werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Einspeisen elektrischer Impulse in eine elektrische Schutzeinrichtung, insbesondere in einem elektrischen Zaun, bereitzustellen, welche die beschriebenen Nachteile vermeidet.

Gelöst wird diese Aufgabe der Erfindung durch eine Vorrichtung zum Einspeisen elektrischer Impulse in eine elektrische Schutzeinrichtung, insbesondere in einen elektrischen Zaun. Die Vorrichtung weist eine erste Einrichtung zum Erzeugen elektrischer Impulse und wenigstens eine zweite Einrichtung zum Erzeugen elektrischer Impulse sowie eine Steuereinrichtung zum periodischen Ansteuern der ersten Impuls-Erzeugungseinrichtung auf. Ferner ist eine Auswerte- oder Ermittlungseinrichtung vorgesehen, die die Beschaffenheit der angeschlossenen elektrischen Schutzeinrichtung ermitteln kann. Die Steuereinrichtung ist ferner zum Ansteuern der zweiten Impuls-Erzeugungseinrichtung innerhalb einer Periodendauer zu einem vorbestimmten späteren Zeitpunkt als die erste Impuls-Erzeugungseinrichtung, und zwar in Abhängigkeit von der ermittelten Beschaffenheit, ausgebildet. Unter Periodendauer ist der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulse zu verstehen, die von der ersten Impuls-Erzeugungseinrichtung geliefert werden.

Jede Impuls-Erzeugungseinrichtung kann dabei zumindest einen elektrischen Energiespeicher, insbesondere einen Ladekondensator aufweisen. Ferner kann die Steuereinrichtung über jeweils einen Schalter, insbesondere einen Thyristor, den entsprechenden Energiespeicher zur Entladung veranlassen.

Um elektrische Spannungsimpulse, vorzugsweise sind das Hochspannungsimpulse, in die elektrische Schutzeinrichtung einspeisen zu können, sind die erste und zweite Impuls- Erzeugungseinrichtung über einen Transformator an die elektrische Schutzeinrichtung gekoppelt.

Damit die Vorrichtung entscheiden kann, ob nur die erste oder beide Impuls-Erzeugungeinrichtungen angesteuert werden sollen, ist eine Einrichtung zum Erfassen des Ausgangssignals des Transformators vorgesehen, wobei die mit der Erfassungseinrichtung verbundene Auswerteeinrichtung zum Ermitteln der Beschaffenheit der angeschlossenen elektrischen Schutzeinrichtung aus wenigstens einem erfassten Ausgangssignal ausgebildet ist.

Erfassungseinrichtung und Auswerteeinrichtung können Bestandteil der Steuereinrichtung sein.

Zweckmäßigerweise wertet die Auswerteeinrichtung digitale Signale aus. Hierzu tastet die Erfassungeinrichtung das Ausgangssignal des Transformators, zu n vorbestimmten Zeitpunkten ab und führt eine Analog-Digital-Umsetzung der Abtastwerte durch. Jedes zur Ermittlung der Beschaffenheit der elektrischen Schutzeinrichtung dienende Ausgangssignal rührt von einem Impuls her, der von der ersten Impuls- Erzeugungseinrichtung dem Transformator zugeführt wird. Ferner ist ein Speicher vorgesehen, in dem m vorbestimmte Grenzwerte abgelegt sind.

Die Auswerteeinrichtung vergleicht die n digitalisierten Werte des Ausgangssignals mit den m gespeicherten Grenzwerten, um die Beschaffenheit der elektrischen Schutzeinrichtung zu ermitteln. Die Beschaffenheit der elektrischen Schutzeinrichtung wird insbesondere durch die Kapazität und/oder den Ableitwiderstand der elektrischen Schutzeinrichtung bestimmt.

Zur Darstellung der von der Auswerteeinrichtung ermittelten Daten, die die kapazitive Last als Maß für die virtuelle Zaunlänge und/ oder den Ableitwiderstand als Maß für die Zaunqualität darstellen können, kann eine Anzeigeeinrichtung eingesetzt werden.

Über eine Alarmeinrichtung kann beispielsweise darauf hingewiesen werden, dass sich die Beschaffenheit der elektrischen Schutzeinrichtung verschlechtert hat.

Hierzu ist die Ermittlungseinrichtung zum Vergleichen von zeitlich aufeinanderfolgenden Ausgangssignalen ausgebildet, wobei eine der Ermittlungseinrichtung zugeordnete Aktivierungseinrichtung die Alarmeinrichtung aktiviert, wenn die verglichenen Ausgangssignale um einen vorbestimmten Wert voneinander abweichen. Ein vorbestimmter kritischer Wett wird erreicht, wenn die Differenz hinsichtlich der Amplitude der Abtastwerte eines ersten Ausgangssignals und der Amplitude der entsprechenden Abtastwerte eines folgenden Ausgangssignals einen kritischen Wert überschreiten.

Anstatt aufeinanderfolgende Ausgangssignale unmittelbar miteinander zu vergleichen, kann die Ermittlungseinrichtung zum Bilden eines Mittelwertes aus einer ersten Folge von zeitlich aufeinanderfolgenden Ausgangssignalen und zum Bilden eines als Referenz dienenden Mittelwertes aus wenigstens einer zweiten Folge von zeitlich aufeinanderfolgenden Ausgangssignalen ausgebildet sein, wobei die der Ermittlungseinrichtung zugeordnete Aktivierungseinrichtung die Alarmeinrichtung aktiviert, wenn die verglichenen Mittelwerte um einen vorbestimmten Wert voneinander abweichen. Auf diese Weise wird vermieden, dass die Alarmeinrichtung nicht durch vorübergehende Störungen der elektrischen Schutzeinrichtung ausgelöst wird.

Vorteilhafterweise ist eine Anschlusseinrichtung zum Anschalten der Vorrichtung an ein öffentliches Niederspannungsnetz vorgesehen.

Um zu verhindern, dass die Alarmeinrichtung und/oder die zweite Impuls-Erzeugungseinrichtung in Folge von Netzspannungsschwankungen ausgelöst wird, ist eine Einrichtung zum Überwachen der Netzspannung und zum vorübergehenden Deaktivieren der Alarmeinrichtung und/oder der zweiten Impuls-Erzeugungseinrichtung vorgesehen, wenn die Netzspannungsschwankungen einen vorbestimmten Wert überschreiten.

Bei einer vorteilhaften Weiterentwicklung erfolgt die Ansteuerung der zweiten Impuls-Erzeugungseinrichtung mindestens 10 ms später als die Ansteuerung der ersten Impuls-Erzeugungseinrichtung. Das Impulspaket, d. h. die Anzahl der von verschiedenen Impuls-Erzeugungseinrichtungen bereitgestellten Impulse pro Periode, soll dabei eine vorbestimmte zeitliche Dauer, insbesondere 100 ms nicht überschreiten. Der zeitliche Abstand zwischen den Impulspaketen sollte dabei 900 ms nicht unterschreiten. Die Periodendauer beträgt insoweit circa 1 s.

Mit einer der Steuereinrichtung zugeordneten Netzsynchronisationseionrichtung können die optimalen Zeitpunkte zur Auslösung der Einzelimpulse eines Impulspakets zu ganz bestimmten Winkeln der sinusförmigen Netzspannung, vorzugsweise im Bereich der negativen Halbwelle, insbesondere bei 270 Grad, bestimmt werden.

Um die Impuls-Erzeugungseinrichtungen effizient über das öffentliche Niederspannungsnetz aufladen zu können, sind diesen ein Spannungsvervielfacher, insbesondere eine Spannungsverdopplungsschaltung vorgeschaltet.

Das technische Problem der Erfindung wird ebenfalls mit einer Vorrichtung zum Einspeisen elektrischer Impulse in eine elektrische Schutzeinrichtung, insbesondere in einen elektrischen Zaun gelöst. Hierzu weist die Vorrichtung wenigstens eine Einrichtung zum Erzeugen elektrischer Impulse, eine Steuereinrichtung zum periodischen Ansteuern der ersten Impuls-Erzeugungseinrichtung und einen mit der Impuls-Erzeugungseinrichtung verbundenen Transformator zur Einspeisung elektrischer Hochspannungsimpulse in die elektrische Schutzeinrichtung auf. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Alarmeinrichtung und eine dem Transformator zugeordnete Einrichtung zum Vergleichen von wenigstens zwei am Ausgang des Transformators erscheinenden, zeitlich aufeinanderfolgenden Spannungsimpulsen und eine Einrichtung zum Aktivieren der Alarmeinrichtung, wenn die verglichenen Spannungsimpulse um einen vorbestimmten Wert voneinander abweichen.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert.
Hierbei zeigen.
Fig. 1 einen Schaltplan eines erfindungsgemäßen Elektrozaungeräts,
Fig. 2 eine beispielhafte Spannungskurvenform eines Einzelimpuls an der Sekundärseite des Transformators,
Fig. 3 ein Impulsdiagramm mit zwei Einzelimpulsen,
Fig. 4 die durch eine Netzsynchronisation bestimmten Schaltzeitpunkte in Abhängigkeit von der Netzspannung.
(Netzsynchronisierung)
Fig. 1 zeigt ein beispielhaftes Elektrozaungerät 10 zur periodischen Einspeisung von beispielsweise zwei elektrischen Hochspannungsimpulsen in einen elektrischen Zaun. Das Elektrozaungerät 10 ist über Anschlussklemmen 220 an ein öffentliches 230 Volt-Netz (nicht dargestellt) angeschlossen. Über einen Netzgleichrichter 20, beispielsweise in Form einer Spannungsverdopplerschaltung, werden zwei Speicherkondensatoren 30 und 35 aufgeladen.
Die Spannungsverdopplungsschaltung 20 umfasst zwei Kondensatoren 21, 22, sowie vier Dioden 23 bis 26. Der Kondensator 21 ist mit einer Elektrode an das öffentliche Netz angeschlossen und mit der anderen Elektrode mit der Anode der Diode 25 und mit der Kathode der Diode 24 verbunden. Der Kondensator 22 ist in entsprechender Weise mit dem öffentlichen Netz und an die Anode der Diode 26 sowie an die Kathode der Diode 23 angeschlossen. Die Anoden der Dioden 23, 24 sind dabei mit dem anderen Netzausgang verbunden.
Der zu ladende Speicherkondensator 30 ist zur Erzeugung eines Einzelimpuls an der Kathodenseite der Diode 26 der Spannungsverdopplerschaltung 20 und zugleich mit der Anodenseite eines Thyristors 40, dessen Kathodenseite auf Masse liegt, angeschlossen. Der andere Anschluß des Kondensators 30 ist mit der Anode der Diode 50, deren Kathode auf Masse liegt, und zugleich mit der Kathode der Diode 60, deren Anode an die Primärwicklung 75 des Impulstransformators 70 angeschlossen ist, zusammen geschaltet.
In entsprechender Weise ist zur Erzeugung eines weiteren Einzelimpulses der zu ladende Speicherkondensator 35 mit einem Anschluß an die Kathode der Diode 25 der Spannungsverdopplerschaltung 20 und zugleich an die Anode eines Thyristors 90, dessen Kathode auf Masse liegt, geschaltet. Der andere Anschluß des Speicherkondensators 35 ist über die Diode 100 mit der Masse verbunden und über die Diode 110 an den Impulstransformator 70 geschaltet, wobei die Kathode der Diode 110 mit dem Kondensator 35 und die Anode der Diode 110 mit den Impulstransformator 70 verbunden ist.
Über den Thyristor 40, der, wie Fig. 3 zeigt, zum Zeitpunkt t1 von einer Steuereinrichtung 120 zur Zündung angesteuert wird, wird der geladene Speicherkondensator 30 zur Entladung in einen Impulstransformator 70 veranlaßt.
Der Thyristor 40, der Speicherkondenstor 30 und die Diode 60 können hierbei als der erste Impulsgenerator angesehen werden, wobei der Thyristor 90, der Speicherkondensator 35 und die Diode 110 als der zweite Impulsgenerator betrachtet werden können.
Der Zaun (nicht dargestellt) ist auf der Sekundärseite des Impulstransformators 70 an einer ersten Sekundärwicklung 77 angeschlossen. Durch die Entladung über den Impulstransformator 70 wird ein erster Hochspannungsimpuls in den Zaun eingespeist.
Der Zaun wirkt gegenüber Erde wie ein kapazitives Element. In Verbindung mit der ersten Sekundärwicklung 77 entsteht dadurch ein LC-Schwingkreis, so dass ein an der Primärwicklung 75 angelegter Impuls beispielsweise den in der Fig. 2 wiedergegeben Kurvenverlauf besitzt.
Während des Entladevorgangs wird in einer zweiten Sekundärwicklung 78 des Impulstransformators 70 eine Spannung induziert, die an die Steuereinrichtung 120 zur weiteren Verarbeitung und Auswertung geleitet wird. Der Kurvenverlauf dieser Spannung, der in Fig. 2 dargestellt ist, gibt Aufschluß über die Eigenschaften des an der ersten Sekundärwicklung 77 angeschlossenen Zauns.
Die Steuereinrichtung 120 weist einen Analog-Digital-Wandler 130 auf, der an der zweiten Sekundärwicklung 78 die induzierte Spannung abtastet und in digitale Signale oder Messgrößen umsetzt. Die Abtastung erfolgt üblicherweise in aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, wie sie beispielhaft in Fig. 2 mit vier verschiedenen Abtastzeitpunkten ta1. . .ta4 wiedergegeben ist.
Die ermittelten digitalen Messgrößen werden einer Auswerteeinrichtung 140 zur weiteren Verarbeitung zugeführt. Die Auswerteeinrichtung 140 ist dadurch in der Lage, den Zustand des Zauns zu erfassen. Gemäß dem vorliegenden Beispiel sind einem Speicher (nicht dargestellt) vier Grenzwerte abgelegt, die mit den entsprechenden, in Fig. 2 gezeigten vier digitalen Messgrößen verglichen werden. Weichen die vier digitalen Messgrößen um einen vorbestimmten Wert von den vier entsprechenden Grenzwerten ab, wird der zweite Impulsgenerator während der gleichen Periode aktiviert. Der von dem ersten Impulsgenerator gelieferte Impuls fungiert somit sowohl als Mess- als auch als Arbeitsimpuls für das Elektrozaungerät 10.
Die in der Auswerteeinrichtung 140 aus dem in Fig. 2 gezeigten Ausgangssignal ermittelten Daten dienen somit als Entscheidungskriterium dafür, ob innerhalb eines Zeitfensters ts, wie in Fig. 3 dargestellt, ein oder zwei Impulse bereitgestellt werden sollen. Typischerweise wird ein Zeitfenster von 100 ms (EN61011) gewählt, wobei der Abstand der Zeitfenster üblicherweise 900 ms beträgt, so daß sich eine Periodendauer von ca. 1 s ergibt. Angemerkt sei, dass das in Fig. 2 gezeigte Ausgangssignal von einem einzelnen Impuls herrührt, der beispielsweise von dem ersten Impulsgenerator in den Transformator 70 eingespeist worden ist.
Stellt die Auswerteeinrichtung 140 also fest, dass zwei Impulse erzeugt werden sollen, sorgt die Steuereinrichtung 120 beispielsweise mittels eines nicht gezeigten Zeitgebers dafür, dass zum Zeitpunkt t1 der Thyristor 40 gezündet und dadurch der Speicherkondensator 30 über den Transformator 70 in den Zaun entladen, und dass zum Zeitpunkt t2 der Thyristor 90 gezündet und dadurch der Speicherkondensator 35 über den Transformator 70 in den Zaun entladen wird. Beispielsweise wird 20 ms nach der Erzeugung des ersten Einzelimpulses der zweite Impuls innerhalb des Zeitfensters ts erzeugt, wie in Fig. 3 dargestellt ist.
Durch die Entladung der Speicherkondensatoren 30 und 35 über den Impulstransformator 70 werden auf der Sekundärseite 77 zwei zeitlich versetzte Hochspannungsimpulse am angeschlossenen Zaun erzeugt.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass auch mehr als zwei Impulsgeneratoren vorgesehen sein können, die dann im Bedarfsfall von der Steuereinrichtung 120 zeitlich nacheinander angesteuert werden können, um innerhalb des Zeitfensters ts eine entsprechende Anzahl an Einzelimpulsen zu erzeugen. Die Gestaltungsmöglichkeiten werden dadurch insbesondere hinsichtlich der Entladezeitpunkte und der innerhalb einer bestimmten Zeiteinheit abgebbaren Impulsenergie erweitert.
Die Grenzwerte können manuell und/oder über eine entsprechende anzuschließende Parametriereinrichtung fest eingeben werden. Im zweiten Fall können die Grenzwerte vor dem eigentlichen Betrieb wie folgt ermittelt werden: Zunächst wird an den Transformator 70 ein elektrischer Zaun mit normierter Beschaffenheit angeschlossen. Anschließend wird wenigstens ein Impuls von der ersten Impuls- Erzeugungseinrichtung 30 in den Transformator 70 eingespeist. Das hierbei am Transformator 70 entstehende Ausgangssignal (vgl. Fig. 2) wird zu vier Zeitpunkten abgetastet, wobei die Abtastwerte dann als Grenzwerte abgespeichert werden. Auch eine Mittelwertbildung über jeweils vier Abtastwerte mehrerer aufeinanderfolgender Ausgangssignale ist denkbar, um die entsprechenden vier Grenzwerte zu bilden.
An die Auswerteeinrichtung 140 kann eine Anzeigeeinrichtung 150 angeschlossen sein, an der die ermittelten oder weiterverarbeiteten Werte visualisiert werden. Insbesondere die Kapazität des Zauns gegen Erde als Maß für die virtuelle Zaunlänge sowie der Ableitwiderstand gegen Erde als Maß für die Zaunqualität sind für den Nutzer dabei von Interesse. Die Kontrolle des Zaun läßt sich damit effektiver, d. h. schneller und günstiger erreichen.
Zusätzlich kann eine Alarmeinrichtung 155 an die Auswerteeinrichtung 140 angeschlossen sein, die einen kritischen Zustand des Zauns einer Bedienperson signalisiert. Die Alarmeinrichtung 155 ist zwar in Verbindung mit einem zwei Impulsgeneratoren aufweisenden Elektrozaungerät 10 gezeigt, doch ist ohne weiteres ersichtlich, dass die Alarmeinrichtung 155 auch in einem Elektrozaungerät mit einem einzigen Impulsgenerator, der sowohl Mess- als auch Arbeitsimpulse erzeugt, funktionsfähig ist.
Um den Zeitpunkt zur Auslösung der Alarmeinrichtung 155 zu bestimmen, kann die Auswerteeinrichtung 140 Ausgangssignale, die von Impulsen des ersten Impulsgenerators herrühren, mit den zuvor ermittelten Referenzwerten vergleichen. Hierzu bildet der Analog-Digital-Wandler 130 zu jedem Ausgangssignal vier Abtastwerte, wie in Fig. 2 gezeigt. Anschließend werden die zeitlich korrespondierenden Abtastwerte mit den zuvor ermittelten Referenzwerten verglichen. Ergibt der Vergleich, dass die Abtastwerte des Ausgangssignals um einen vorbestimmten Betrag von den Referenzwerten abweichen, wird die Alarmanlage 155 aktiviert. Anstatt einzelne Ausgangssignale zu vergleichen, können Ausgangssignalfolgen verglichen werden. Hierzu werden zunächst von n aufeinanderfolgenden Ausgangssignalen, die von n Impulsen des ersten Impulsgenerators herrühren, jeweils vier Abtastwerte gebildet und aus den zeitlich korrespondierenden Abtatswerten vier gemittelte Werte berechnet. Anschließend werden von n weiteren zeitlich aufeinanderfolgenden Ausgangssignalen jeweils vier Abtastwerte gebildet und aus den entsprechenden Abtastwerten vier weitere gemittelte Werte berechnet. Zum Schluss werden die zeitlich korrespondierenden Mittelwerte verglichen und die Alarmeinrichtung ausgelöst, wenn ein kritischer Wert unter- oder überschritten wird. Wenn kein kritischer Wert ermittelt wird, werden wiederum von n weiteren zeitlich aufeinanderfolgenden Ausgangssignalen jeweils vier Abtastwerte gebildet und daraus vier weitere gemittelte Werte berechnet. Diese werden mit den zuletzt gespeicherten Mittelwerten verglichen. Diese Prozedur wiederholt sich solange, bis die Alarmanlage 155 ausgelöst wird. Auf diese Weise ist es möglich, die ermittelten Mittelwerte von Ausgangssignalfolgen zu aktualisieren, um zu verhindern, dass bei schleichenden Veränderungen an dem Elektrozaun die Alarmeinrichtung 155 ausgelöst wird.
Sowohl die Alarmeinrichtung 155 als auch die Anzeigeeinrichtung 150 können Bestandteil des Elektrozaungeräts 10 oder als externe Geräte ausgebildet sein.
Wie Fig. 1 weiter zeigt, kann die Steuereinrichtung 120 des Elektrozaungeräts 10 mit einer Einrichtung zur Netzsynchronisierung 160 ausgestaltet sein, die mit dem öffentlichen Netz verbunden ist. Die Netzsynchronisationseinrichtung 160 dient dazu, die Entladezeitpunkte bezüglich der sinusförmigen Netzspannung optimal festzulegen. Vorzugsweise liegen die Entladezeitpunkte im Bereich des Scheitelpunktes der negativen Halbwelle, wie in Fig. 4 gezeigt. Denn zu diesen Zeitpunkten sind die Dioden 25 und 26 der Spannungsverdopplerschaltung 20 gesperrt. Damit wird der aus dem Thyristor 40, dem Speicherkondensator 30, der Diode 60 und dem Transformator 70 gebildete Entladekreis sowie der aus dem Thyristor 90, dem Speicherkondensator 35, der Diode 110 und dem Transformator 70 gebildete Entladekreis vom öffentlichen Spannungsnetz entkoppelt. Unerwünschte Rückkopplungen aus den Entladekreisen 40, 30, 60, 70 und 90, 35, 110, 70 entstehen somit nicht. Damit entfällt auch der Aufwand für Entstörmaßnahmen, wie sie bei den bisher bekannten Elektrozaungeräten zur Einhaltung der einschlägigen Vorschriften zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) erforderlich sind.
Auf diese Weise lassen sich auch die Herstellungskosten des beschriebenen Elektrozaungeräts senken.
Wie Fig. 1 weiter zeigt, enthält die Steuereinrichtung 120 eine Einrichtung 180 zur Aufbereitung der internen Versorgungsspannung für die einzelnen Komponenten der Steuereinrichtung 120. Dieser Einrichtung 180 wird eine gleichgerichtete Spannung von beispielsweise 9 Volt zugeführt. Dazu ist ein weiterer Transformator 190 vorhanden, dessen Primärseite parallel an die öffentliche Netzspannung und vor die Spannungsverdopplerschaltung 20 geschaltet ist. Die Wechselspannung wird sekundärseitig über einen Zweiwege- Gleichrichter 200, der auf der Sekundärseite des Transformators 190 angeschlossen ist, gleichgerichtet. Der Gleichrichter ist über einen Kondensator 210 mit Masse verbunden. Die Spannung für die Einrichtung 180 zur Aufbereitung der internen Versorgungsspannung der Steuereinrichtung 120 wird am Kondensator 210 abgegriffen.
Um zu vermeiden, dass der zweite Impulsgenerator und/oder die Alarmeinrichtung infolge von Netzspannungsschwankungen zu früh ausgelöst werden, kann das Elektrozaungerät 10 eine Einrichtung zum Messen und Auswerten der Netzspannung aufweisen. Denn die Netzspannung hat einen erheblichen Einfluss auf die in den Speicherkondensatoren 30 und 35 gespeicherte Energie und damit auf das in Fig. 2 gezeigte Ausgangssignal, dessen Auswertung, wie erläutert, den richtigen Zeitpunkt zum Auslösen der Alarmeinrichtung und/oder des zweiten Impulsgenerators im wesentlichen festlegt.

Claims

1. Vorrichtung zum Einspeisen elektrischer Impulse in eine elektrische Schutzeinrichtung, insbesondere in einen elektrischen Zaun, mit
einer ersten Einrichtung (30, 40, 60) zum Erzeugen elektrischer Impulse,
wenigstens einer zweiten Einrichtung (35, 90, 110) zum Erzeugen elektrischer Impulse und
eine Steuereinrichtung (120) zum periodischen Ansteuern der ersten Impuls-Erzeugungseinrichtung (30, 40, 60),
gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (140) zum Ermitteln der Beschaffenheit einer angeschlossenen elektrischen Schutzeinrichtung, wobei die Steuereinrichtung (120) zum Ansteuern der zweiten Impuls-Erzeugungseinrichtung (35, 90, 110) innerhalb einer Periodendauer zu einem vorbestimmten späteren Zeitpunkt als die erste Impuls- Erzeugungseinrichtung (30, 40, 60), und zwar in Abhängigkeit von der ermittelten Beschaffenheit der angeschlossenen elektrischen Schutzeinrichtung, ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens einen mit der ersten und zweiten Impuls- Erzeugungseinrichtung (30, 40, 60; 35, 90, 110) verbundenen Transformator (70) zur Einspeisung elektrischer Hochspannungsimpulse in die elektrische Schutzeinrichtung.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Impuls-Erzeugungseinrichtung (30, 40, 60; 35, 90, 110) einen elektrischen Energiespeicher (35; 40), insbesondere einen Ladekondensator, aufweist, und dass die Steuereinrichtung (120) über jeweils einen Schalter (40; 60), insbesondere einen Thyristor, mit dem entsprechenden Energiespeicher (30; 35) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass den Impuls-Erzeugungseinrichtungen (30, 40, 60; 35, 90, 110) eine Spannungsverdopplungsschaltung (20) vorgeschaltet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung der zweiten Impuls-Erzeugungseinrichtung (35, 90, 110) mindestens 10 ms später als die Ansteuerung der ersten Impuls-Erzeugungseinrichtung (30, 40, 60) erfolgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Periodendauer für die Ansteuerung der Impuls-Erzeugungseinrichtungen (30, 40, 60; 35, 90, 110) nicht kürzer als 900 ms ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine der Steuereinrichtung (120) zugeordnete Netzsynchronisationsschaltung (160) zur Bestimmung vorbestimmter Zeitpunkte für die Ansteuerung der Impuls- Erzeugungseinrichtungen (30, 40, 60; 35, 90, 110).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (78, 130) zum Erfassen des Ausgangssignals des Transformators (70), wobei die mit der Erfassungseinrichtung (78, 130) verbundene Einrichtung (140) zum Ermitteln der Beschaffenheit der angeschlossenen elektrischen Schutzeinrichtung aus wenigstens einem erfassten Ausgangssignal ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Speicher zum Ablegen von m vorbestimmten Grenzwerten, die m Abtastwerten eines Transformator- Ausgangssignals bei einer angeschlossenen elektrischen Schutzeinrichtung mit normierter Beschaffenheit entsprechen, wobei das Ausgangssignals einem einzelnen Impuls entspricht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die Erfassungseinrichtung (78, 130) zum Abtasten eines Transformator-Ausgangssignals, welches von einem, von der ersten Impuls-Erzeugungseinrichtung erzeugten Impuls herrührt, zu n vorbestimmten Zeitpunkten ausgebildet ist, und dass
die Ermittlungseinrichtung (140) die n Abtastwerte mit den m gespeicherten Grenzwerten vergleicht, um die Beschaffenheit der elektrischen Schutzeinrichtung zu ermitteln, wobei n gleich m ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch eine der Ermittlungseinrichtung (140) zugeordnete Alarmeinrichtung (155).

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungseinrichtung zum Vergleichen von zeitlich aufeinanderfolgenden Ausgangssignalen ausgebildet ist, wobei eine der Ermittlungseinrichtung (140) zugeordnete Aktivierungseinrichtung die Alarmeinrichtung aktiviert, wenn die verglichenen Ausgangssignale um einen vorbestimmten Wert voneinander abweichen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungseinrichtung (140) zum Bilden eines Mittelwertes aus einer ersten Folge von zeitlich aufeinanderfolgenden Ausgangssignalen und zum Bilden eines Mittelwertes aus wenigstens einer zweiten Folge von zeitlich aufeinanderfolgenden Ausgangssignalen ausgebildet wird, wobei eine der Ermittlungseinrichtung (140) zugeordnete Aktivierungseinrichtung die Alarmeinrichtung aktiviert, wenn die verglichenen Mittelwerte um einen vorbestimmten Wert voneinander abweichen.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung (150) zur Darstellen der von der Ermittlungseinrichtung (140) ermittelten Daten.

15. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anschlusseinrichtung (220) zum Anschalten der Vorrichtung an ein öffentliches Niederspannungsnetz, eine Einrichtung zum Überwachen der Netzspannung und zum Deaktivieren der Alarmeinrichtung und/oder der zweiten Impuls-Erzeugungseinrichtung, falls Netzspannungsschwankungen einen vorbestimmten Wert überschreitet.

16. Vorrichtung zum Einspeisen elektrischer Impulse in eine elektrische Schutzeinrichtung, insbesondere in einen elektrischen Zaun, mit
wenigstens einer Einrichtung (30, 40, 60) zum Erzeugen elektrischer Impulse,
einer Steuereinrichtung (120) zum periodischen Ansteuern der ersten Impuls-Erzeugungseinrichtung (30, 40, 60)1 einer mit der Impuls-Erzeugungseinrichtung (30, 40, 60) verbundenen Transformator (70) zur Einspeisung elektrischer Hochspannungsimpulse in die elektrische Schutzeinrichtung,
gekennzeichnet durch eine Alarmeinrichtung (155) und eine dem Transformator (70) zugeordnete Einrichtung zum Vergleichen von wenigstens zwei am Ausgang des Transformators erscheinenden, zeitlich aufeinanderfolgenden Spannungsimpulsen und eine Einrichtung zum Aktivieren der Alarmeinrichtung, wenn die verglichenen Spannungsimpulse um einen vorbestimmten Wert voneinander abweichen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zum Bilden eines Mittelwertes aus einer ersten Folge von mehreren zeitlich aufeinanderfolgenden Hochspannungsimpulsen,
eine Einrichtung zum Bilden eines Mittelwertes aus wenigstens einer zweiten Folge von mehreren zeitlich aufeinanderfolgenden Hochspannungsimpulsen, wobei
die Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der Mittelwerte ausgebildet ist, und wobei
die Aktivierungseinrichtung die Alarmeinrichtung (155) aktiviert, wenn die verglichenen Mittelwerte um einen vorbestimmten Wert voneinander abweichen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch eine Erfassungseinrichtung (78, 130) zum Abtasten eines Spannungsimpuls zu n vorbestimmten Zeitpunkten, wobei die Vergleichseinrichtung und die Einrichtungen zum Bilden eines Mittelwertes die entsprechenden Abtastwerte verarbeiten können.