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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Einspeisen elektrischer Impulse in eine elektrische Schutzeinrichtung,
insbesondere in einen elektrischen Zaun.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Aus der WO95/18520 ist eine elektrische Speiseeinrichtung
für einen
elektrischen Zaun bekannt. Die elektrische Versorgungseinrichtung
weist zwei parallel geschaltete Speisekondensatoren auf, die jeweils über eine
separate Primärwicklung
an einen Transformator angeschlossen sind. Die beiden Speicherkondensatoren
können über ansteuerbare Thyristoren
veranlasst werden, ihre gespeicherte Energie in die Primärwicklungen
des Transformators einzuspeisen. Obwohl die Entladung der beiden Speicherkondensatoren
sequentiell. erfolgen kann, wird während eines Entladezyklus immer
nur ein einziger elektrischer Impuls an der Sekundärwicklung des
Transformators erzeugt. Das Entladen des zweiten Speicherkondensators
erfolgt in Abhängigkeit des
ermittelten Widerstandes des elektrischen Zauns, und zwar dann,
wenn dem durch den ersten Speicherkondensator hervorgerufenen Entladeimpuls
weitere Energie zugefügt
werden muss.
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Aus der
DE 199 62 618 A1 ist ein
Elektrozaungerät
mit einem Transformator geringer Masse bekannt. Um Impulse großer Energie
mit einem Transformator geringer Masse übertragen zu können, werden
unabhängig
vom Zustand des Elektrozauns parallel geschaltete Kondensatoren
sequentiell derart entladen, dass der Sekundärseite des Transformators ein
aus einer Reihe elementarer Impulse zusammengesetzter komplexer
Impuls zugeführt
wird.
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Die
EP 0 454 543 A1 beschreibt eine Vorrichtung
zum Elektrifizieren elektrischer Zäune. Hierzu können in
Abhängigkeit
der Beschaffenheit eines elektrischen Zauns Pulse schwacher und
großer
Energie erzeugt werden. Um einen Puls großer Energie zu erzeugen, werden
gleichzeitig zwei Kondensatoren entladen.
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Aus der
DE 39 04 993 A1 ist ein
Elektrozaungerät
bekannt, welches zwei unabhängig
voneinander schaltbare Kondensator-Entladestromkreise enthält. In Abhängigkeit
von der Beschaffenheit eines an das Elektrozaungerät angeschlossenen
Elektrozauns wird ein Kondensator-Entladestromkreis angesteuert,
oder es werden beide Kondensator-Entladestromkreise
angesteuert. Allerdings sind keine Maßnahmen beschrieben, mit denen
die Beschaffenheit des Elektrozauns anhand dessen Kapazität und Ableitwiderstands
ermittelt wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, eine Vorrichtung zum Einspeisen elektrischer Impulse in
eine elektrische Schutzeinrichtung, insbesondere in einen elektrischen
Zaun, bereitzustellen, welche die Beschaffenheit der elektrischen
Schutzeinrichtung genauer berücksichtigt
und einen neuen Weg beschreitet, um für eine ausreichende Elektrifizierung der
elektrischen Schutzeinrichtung zu sorgen, wenn sich deren Beschaffenheit ändert.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch
eine Vorrichtung zum Einspeisen elektrischer Impulse in eine elektrische
Schutzeinrichtung gemäß Anspruch
1.
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Hierzu weist die Vorrichtung eine
erste Einrichtung zum Erzeugen erster elektrischer Impulse, wenigstens
eine zweite Einrichtung zum Erzeugen zweiter elektrischer Impulse,
eine Steuereinrichtung zum periodischen Ansteuern der ersten Impuls-Erzeugungseinrichtung
und eine Einrichtung zum Ermitteln der Kapazität und des Ableitwiderstandes
einer angeschlossenen elektrischen Schutzeinrichtung auf. Die Steuereinrichtung
kann in Abhängigkeit
von der ermittelten Kapazität
und des ermittelten Ableitwiderstandes die zweite Impuls-Erzeugungseinrichtung
innerhalb einer durch die ersten elektrischen Impulse definierten
Periodendauer zu einem Zeitpunkt nach Abklingen eines ersten elektrischen
Impulses ansteuern.
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Vorteilhafte Weiterbildungen sind
Gegenstand der Unteransprüche.
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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.
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Um elektrische Spannungsimpulse,
vorzugsweise sind das Hochspannungsimpulse, in die elektrische Schutzeinrichtung
einspeisen zu können,
sind die erste und zweite Impuls-Erzeugungseinrichtung über einen,
eine Primärwicklung
aufweisenden Transformator an die elektrische Schutzeinrichtung gekoppelt.
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Damit die Vorrichtung entscheiden
kann, ob nur die erste oder beide Impuls-Erzeugungeinrichtungen
angesteuert werden sollen, ist eine Einrichtung zum Erfassen des
Transformator-Ausgangssignalverlaufs
vorgesehen, wobei die mit der Erfassungseinrichtung verbundene Auswerteeinrichtung zum
Ermitteln der Kapazität
und des Ableitwiderstandes der angeschlossenen elektrischen Schutzeinrichtung
aus wenigstens einem erfassten Ausgangssignalverlauf ausgebildet
ist.
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Erfassungseinrichtung und Auswerteeinrichtung
können
Bestandteil der Steuereinrichtung sein.
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Zweckmäßigerweise wertet die Auswerteeinrichtung
digitale Signale aus. Hierzu tastet die Erfassungeinrichtung den
Transformator-Ausgangssignalverlauf zu n vorbestimmten Zeitpunkten
ab und führt eine
Analog-Digital-Umsetzung der Abtastwerte durch. Jeder zur Ermittlung
der Kapazität
und des Ableitwiderstandes der elektrischen Schutzeinrichtung dienende
Ausgangssignalverlauf 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.
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Die Auswerteeinrichtung vergleicht
die n digitalisierten Werte des Ausgangssignalverlaufs mit den m
gespeicherten Grenzwerten, um die Kapazität und den Ableitwiderstand
der elektrischen Schutzeinrichtung zu ermitteln.
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Zur Darstellung der von der Auswerteeinrichtung
ermittelten Daten, die die kapazitive Last als Maß für die virtuelle
Zaunlänge
und den Ableitwiderstand als Maß für die Zaunqualität darstellen
können, kann
eine Anzeigeeinrichtung eingesetzt werden.
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Über
eine Alarmeinrichtung kann beispielsweise darauf hingewiesen werden,
dass sich die Kapazität
und der Ableitwiderstand der elektrischen Schutzeinrichtung verschlechtert
hat.
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Hierzu ist die Ermittlungseinrichtung
zum Vergleichen von zeitlich aufeinanderfolgenden Ausgangssignalverläufen ausgebildet,
wobei eine der Ermittlungseinrichtung zugeordnete Aktivierungseinrichtung
die Alarmeinrichtung aktiviert, wenn die verglichenen Ausgangssignalverläufe um einen
vorbestimmten Wert voneinander abweichen. Ein vorbestimmter kritischer
Wert wird erreicht, wenn die Differenz hinsichtlich der Amplitude
der Abtastwerte eines ersten Ausgangssignalverlaufs und der Amplitude der
entsprechenden Abtastwerte eines folgenden Ausgangssignalverlaufs
einen kritischen Wert überschreiten.
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Anstatt aufeinanderfolgende Ausgangssignalverläufe unmittelbar
miteinander zu vergleichen, kann die Ermittlungseinrichtung zum
Bilden eines Mittelwertes aus einer ersten Folge von zeitlich aufeinanderfolgenden
Ausgangssignalverläufen
und zum Bilden eines als Referenz dienenden Mittelwertes aus wenigstens
einer zweiten Folge von zeitlich aufeinanderfolgenden Ausgangssignalverläufen 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.
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Vorteilhafterweise ist eine Anschlusseinrichtung
zum Anschalten der Vorrichtung an ein öffentliches Niederspannungsnetz
vorgesehen.
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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.
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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.
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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.
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Um die Impuls-Erzeugungseinrichtungen
effizient über
das öffentliche
Niederspannungsnetz aufladen zu können, sind diesen ein Spannungsvervielfacher,
insbesondere eine Spannungsverdopplungsschaltung vorgeschaltet.
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Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert.
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Hierbei zeigen
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1 einen
Schaltplan eines erfindungsgemäßen Elektrozaungeräts,
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2 eine
beispielhafte Spannungskurvenform eines Einzelimpuls an der Sekundärseite des Transformators,
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3 ein
Impulsdiagramm mit zwei Einzelimpulsen,
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4 die
durch eine Netzsynchronisation bestimmten Schaltzeitpunkte in Abhängigkeit
von der Netzspannung.
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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.
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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.
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Der zu ladende Speicherkondensator 30 ist zur
Erzeugung eines Einzelimpulses 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.
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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.
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Über
den Thyristor 40, der, wie 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.
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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.
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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.
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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 2 wiedergegeben
Kurvenverlauf besitzt.
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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 2 dargestellt
ist, gibt Aufschluß über die
Eigenschaften des an der ersten Sekundärwicklung 77 angeschlossenen
Zauns.
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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 2 mit vier verschiedenen
Abtastzeitpunkten ta1 ....ta4 wiedergegeben ist.
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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 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 2 gezeigten Ausgangssignalverlauf ermittelten
Daten dienen somit als Entscheidungskriterium dafür, ob innerhalb
eines Zeitfensters ts, wie in 3 dargestellt,
ein oder zwei Impulse bereitgestellt werden sollen. Typischerweise
wird ein Zeitfenster von 100 ms (EN61011) gewählt, wobei der Abstand der
Zeitfenster üblicherweise
900ms beträgt,
so daß sich
eine Periodendauer von ca. 1 s ergibt. Angemerkt sei, dass der in 2 gezeigte Ausgangssignalverlauf
von einem einzelnen Impuls herrührt,
der beispielsweise von dem ersten Impulsgenerator in den Transformator 70 eingespeist
worden ist.
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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 3 dargestellt
ist.
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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.
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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.
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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. Der hierbei am Transformator 70 entstehende Ausgangssignalverlauf
(vgl. 2) wird zu vier
Zeitpunkten abgetastet, wobei die Abtastwerte dann als Grenzwerte
abgespeichert werden. Auch eine Mittelwertbildung über jeweils
vier Abtastwerte mehrerer aufeinanderfolgender Ausgangssignalverläufe ist denkbar,
um die entsprechenden vier Grenzwerte zu bilden.
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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.
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Zusätzlich kann eine Alarmeinrichtung 155 an
die Auswerteeinrichtung 140 angeschlossen sein, die einen
kritischen Zustand des Zauns einer Bedienperson signalisiert.
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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.
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Um den Zeitpunkt zur Auslösung der
Alarmeinrichtung 155 zu bestimmen, kann die Auswerteeinrichtung 140 Ausgangssignalverläufe, die
von Impulsen des ersten Impulsgenerators herrühren, mit den zuvor ermittelten
Referenzwerten vergleichen. Hierzu bildet der Analog-Digital-Wandler 130 zu
jedem Ausgangssignalverlauf vier Abtastwerte, wie in 2 gezeigt. Anschließend werden
die zeitlich korrespondierenden Abtastwerte mit den zuvor ermittelten
Referenzwerten verglichen. Ergibt der Vergleich, dass die Abtastwerte
des Ausgangssignalverlaufs um einen vorbestimmten Betrag von den
Referenzwerten abweichen, wird die Alarmanlage 155 aktiviert.
Anstatt einzelne Ausgangssignalverläufe zu vergleichen, können Ausgangssignalverlauffolgen verglichen
werden. Hierzu werden zunächst
von n aufeinanderfolgenden Ausgangssignalverläufen, 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 Ausgangssignalverläufen 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 Ausgangssignalverläufen 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 Ausgangssignalverlauffolgen zu aktualisieren,
um zu verhindern, dass bei schleichenden Veränderungen an dem Elektrozaun
die Alarmeinrichtung 155 ausgelöst wird.
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Sowohl die Alarmeinrichtung 155 als
auch die Anzeigeeinrichtung 150 können Bestandteil des Elektrozaungeräts 10 oder
als externe Geräte
ausgebildet sein.
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Wie 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 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.
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Auf diese Weise lassen sich auch
die Herstellungskosten des beschriebenen Elektrozaungeräts senken.
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Wie 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.
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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 2 gezeigte
Ausgangssignal, dessen Auswertung, wie erläutert, den richtigen Zeitpunkt
zum Auslösen
der Alarmeinrichtung und/oder des zweiten Impulsgenerators im wesentlichen
festlegt.