DE10319128B3

DE10319128B3 - Current circuit connection monitoring device using oscillation circuit stimulated by transmitter upon threshold temperature being exceeded and evaluation unit for oscillation circuit resonance signal

Info

Publication number: DE10319128B3
Application number: DE10319128A
Authority: DE
Inventors: Tomas Greif; Dirk Hoke; Karl-Heinz Kern; Günter KÖCK; Matthias Dr. Stein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2004-12-23
Anticipated expiration: 2023-04-29

Abstract

The monitoring device uses an oscillation circuit spatially associated with the current circuit, which is stimulated by a transmitter upon exceeding a threshold temperature and which then remains in oscillation independent of the temperature, with a receiver for the resonance signal of the oscillation circuit coupled to an evaluation unit. Alternatively the stimulation of the oscillation circuit by a transmitter is interrupted upon the threshold temperature being ex ceded.

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Überwachung einer Verbindung in einem Stromkreis auf Schäden infolge einer zu hohen Temperatur.The The invention relates to devices for monitoring a connection in a circuit for damage due to too high a temperature.

In einem Stromkreis kann es zu Beschädigungen kommen, die auf eine unzulässig hohe Erwärmung von außen zurückzuführen sind. Mechanische Einwirkungen von außen können indirekt zu einer Erwärmung führen. Durch eine mechanische Beschädigung eines stromführenden Bauteiles kann sich nämlich dessen elektrischer Widerstand erhöhen, was dann zu einer Erwärmung führt. Auch Kurzschlüsse infolge von Berechnungsfehlern, Montagefehlern oder Materialfehlern führen zu einer Erwärmung.In A circuit can be damaged, which can affect a inadmissible high warming from the outside are due. Mechanical influences from outside can indirectly to warming to lead. Due to mechanical damage a live one Component can namely increase its electrical resistance, which then leads to heating. Also shorts as a result of calculation errors, assembly errors or material errors to lead to warming.

Darüber hinaus kann eine unzulässig hohe Erwärmung eine Beschädigung von mechanischen Verbindungen zur Folge haben, was dann zu einem höheren elektrischen Widerstand und einer noch stärkeren Erwärmung führt. Die beiden Effekte mechanische Beschädigung und zunehmende Erwärmung verstärken sich also gegenseitig.Furthermore can be an inadmissible high warming damage of mechanical connections, which then leads to a higher electrical Resistance and an even stronger one warming leads. The two effects of mechanical damage and increasing warming intensify so each other.

Im schlimmsten Fall kann es zu Lichtbögen, Bränden und damit zum Ausfall ganzer Geräte und zu Stillstandszeiten einer Anlage kommen.in the in the worst case, arcs, fires and thus failure can occur whole devices and come to a standstill of a plant.

Bisher war es üblich, Verbindungen in einem Stromkreis zu kontrollieren, indem Schraubverbindungen mit einem Drehmomentschlüssel auf ihre Zuverlässigkeit hin getestet wurden.So far was it common Check connections in a circuit by screw connections with a torque wrench on their reliability have been tested.

Um auch schon sehr frühzeitig Schäden erkennen zu können, wurde bisher auch schon die Infrarotthermographie eingesetzt, was aus S. Krüll: Infrarot-Thermographie zur vorbeugenden Instandhaltung, in etz, 1995, Heft 4, Seiten 8-13, bekannt ist.Around also very early on damage to be able to recognize So far, infrared thermography has been used, too from S. Krüll: Infrared thermography for preventive maintenance, in network, 1995, Issue 4, pages 8-13.

Dabei muss die gefährdete Verbindung ständig von einer Infrarotkamera überwacht werden, die eine Überhitzung frühzeitig erkennen kann. Eine solche Vorrichtung, die mehrere Infrarotkameras erfordert, ist aufwändig und teuer.there must be the endangered Connection all the time monitored by an infrared camera be overheating early can recognize. Such a device that several infrared cameras requires is complex and expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen zur Überwachung einer Verbindung in einem Stromkreis anzugeben, die ohne aufwändige Überwachungsvorrichtungen, wie Infrarotkameras, auf eine Temperaturerhöhung ansprechen, die noch nicht sofort zu bleibenden Schäden im Stromkreis führen kann. Es soll also frühzeitig eine Reparatur oder ein Austausch von Bauteilen möglich sein.The The invention has for its object devices for monitoring to specify a connection in a circuit which is without complex monitoring devices, like infrared cameras, respond to an increase in temperature that is not yet permanent damage lead in the circuit can. So it should be early repair or replacement of components may be possible.

Die Aufgabe wird gemäß einer ersten Ausführungsform dadurch gelöst, dass dem Stromkreis räumlich ein Schwingkreis zugeordnet ist, der bei Überschreiten einer Grenztemperatur von einem Sender angeregt ist und dann unabhängig von der Temperatur angeregt bleibt und dass ein Empfänger für Resonanzsignale des angeregten Schwingkreises mit einer Auswerteeinheit verbunden ist.The Task is performed according to a first embodiment solved by that the circuit spatially a resonant circuit is assigned which, when a limit temperature is exceeded is excited by a transmitter and then excited regardless of the temperature remains and that a receiver for resonance signals of the excited resonant circuit is connected to an evaluation unit is.

Der Schwingkreis ermöglicht also erst dann den Empfang von Signalen am Empfänger, wenn eine zuvor festgelegte Grenztemperatur am Schwingkreis überschritten worden ist. Diese Grenztemperatur ist dabei so gewählt, dass sie derjenigen Temperatur entspricht, bei deren Überschreiten mit Schäden an der Verbindung im Stromkreis gerechnet werden muss. Da der Schwingkreis in der Nähe der zu überwachenden Verbindung positioniert ist, dient er also als Temperatursensor. Falls Resonanzsignale des angeregten Schwingkreises am Empfänger ankommen, zeigt die Auswerteeinheit eine Störung an. Von der Auswerteeinheit können auch gleich entsprechende Schutzmaßnahmen eingeleitet werden.The Resonant circuit enables So only the reception of signals at the receiver when a predetermined one Limit temperature at the resonant circuit exceeded has been. This limit temperature is chosen so that it corresponds to the temperature, when exceeded, with damage to the Connection in the circuit must be expected. Because the resonant circuit nearby the one to be monitored Positioned connection, it serves as a temperature sensor. If resonance signals from the excited resonant circuit arrive at the receiver, the evaluation unit indicates a fault. From the evaluation unit can Appropriate protective measures are also initiated.

Beispielsweise ist der Schwingkreis durch eine bei Überschreiten der Grenztemperatur schmelzende Verbindung überbrückt. Bei Überschreiten der Grenztemperatur wird diese überbrückende Verbindung zerstört und damit der Schwingkreis aktiviert.For example is the resonant circuit by a when the limit temperature is exceeded bridging melting connection. If exceeded this bridging connection becomes the limit temperature destroyed and thus the resonant circuit is activated.

Nach einem anderen Beispiel ist einem offenen Kontakt im Schwingkreis ein Lot zugeordnet, dessen Schmelze bei Überschreiten der Grenztemperatur den Kontakt schließt. Auch damit wird der Schwingkreis bei Überschreiten der Grenztemperatur aktiviert.To Another example is an open contact in the resonant circuit assigned a solder whose melt when the limit temperature is exceeded closes the contact. This also makes the resonant circuit when the limit temperature is exceeded activated.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß einer zweiten Ausführungsform dadurch gelöst, dass dem Stromkreis räumlich ein Schwingkreis zugeordnet ist, der bei Überschreiten einer Grenztemperatur von einem Sender nicht mehr angeregt ist und dann unabhängig von der Temperatur nicht angeregt bleibt und dass ein Empfänger für Resonanzsignale des angeregten Schwingkreises mit einer Auswerteeinheit verbunden ist.The given task is according to a second embodiment solved by that the circuit spatially a resonant circuit is assigned which, when a limit temperature is exceeded is no longer excited by a transmitter and then independent of the temperature does not remain excited and that a receiver for resonance signals of the excited resonant circuit is connected to an evaluation unit is.

Bei dieser alternativen Vorrichtung nach der Erfindung ist der Schwingkreis bei Temperaturen unterhalb der Grenztemperatur funktionsfähig und ist dann bei Überschreiten der Grenztemperatur nicht mehr angeregt. Der Empfänger empfängt also bei funktionstüchtiger Verbindung Resonanzsignale und ein Ausbleiben dieser Resonanzsignale ist ein Indiz für eine Störung, die von der Auswerteeinheit angezeigt wird. Auch in diesem Fall kann die Auswerteeinheit geeignete Maßnahmen auslösen.at this alternative device according to the invention is the resonant circuit functional at temperatures below the limit temperature and is then exceeded the limit temperature is no longer excited. So the receiver receives in working Connection resonance signals and a lack of these resonance signals is an indication of a disturbance which is displayed by the evaluation unit. In this case, too the evaluation unit can trigger suitable measures.

Beispielsweise ist eine bei Überschreiten der Grenztemperatur schmelzende Verbindung Teil des Schwingkreises. In einfacher Weise ist dadurch gewährleistet, dass der Schwingkreis bei unzulässiger Erwärmung nicht mehr funktionsfähig ist.For example, a compound melting when the limit temperature is exceeded is part of the Resonant circuit. This ensures in a simple manner that the resonant circuit is no longer functional in the event of inadmissible heating.

Nach einem anderen Beispiel weist der Schwingkreis einen Magneten auf, der bei Überschreiten der Grenztemperatur seine magnetischen Eigenschaften verliert. Auch mit dieser Variante kann der Schwingkreis in einfacher Weise allein durch eine zu hohe Temperatur seine Eigenschaft Resonanzsignale abzusenden verlieren.To In another example, the resonant circuit has a magnet the one when exceeded the limit temperature loses its magnetic properties. Also with this variant, the resonant circuit can be used alone in a simple manner due to a too high temperature its property resonance signals send off lose.

Mit den beiden alternativen Vorrichtungen zur Überwachung einer Verbindung in einem Stromkreis wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass ohne direkten Eingriff in den entsprechenden Stromkreis eine zu hohe Temperatur, die zu Schäden führen könnte, zuverlässig, schnell und ohne aufwändige Kameras erkannt wird. Diese Temperaturerhöhung kann dabei auch auf eine mechanische Beschädigung des Stromkreises zurückzuführen sein, da die mechanische Beschädigung zu einem erhöhten elektrischen Widerstand und damit zu einer Erwärmung führt.With the two alternative devices for monitoring a connection In a circuit, the advantage is achieved in particular that without direct intervention in the corresponding circuit high temperature causing damage could lead, reliably, quickly and without complex cameras is recognized. This temperature increase can also be a mechanical damage of the circuit, because the mechanical damage to an elevated electrical resistance and thus leads to heating.

Claims

Device for monitoring a connection in a circuit for damage due to excessive temperature, characterized in that the circuit is spatially associated with an oscillating circuit which is excited by a transmitter when a limit temperature is exceeded and then remains excited regardless of the temperature and that a receiver is connected to an evaluation unit for resonance signals of the excited resonant circuit.

Device according to claim 1, characterized in that the resonant circuit is caused by a when the limit temperature is exceeded melting connection is bridged.

Device according to claim 1, characterized in that a solder is assigned to an open contact in the resonant circuit, its melt when exceeded the limit temperature closes the contact.

Monitoring device a connection in a circuit for damage due to excessive Temperature, characterized in that the circuit is spatially one Is assigned to the resonant circuit, which is exceeded when a limit temperature of a transmitter is no longer excited and then independent of the temperature does not remain excited and that a receiver for resonance signals of the excited resonant circuit is connected to an evaluation unit is.

Device according to claim 4, characterized in that one when exceeded the temperature melting connection part of the resonant circuit is.

Device according to claim 4, characterized in that the resonant circuit has a magnet that when exceeded the limit temperature loses its magnetic properties.