DE10328532B3

DE10328532B3 - Speisegerät zur eigensicheren Energieversorung und Verfahren zur elektrischen DC-Versorgung von Verbrauchern mit einem solchen Speisegerät

Info

Publication number: DE10328532B3
Application number: DE2003128532
Authority: DE
Inventors: Udo Dr. Gerlach; Thomas Uehlken; Ulrich Dr. Johannsmeyer
Original assignee: Bundesrepublik Deutschland
Current assignee: Bundesrepublik Deutschland
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2023-06-25

Abstract

Ein Speisegerät (1) zur eigensicheren Energieversorgung von elektrischen Verbrauchern, die mit Leitungen an das Speisegerät (1) anschließbar sind, mit einer Leistungsquelle (6), die eine DC-Ausgangsgröße generiert, hat Begrenzungsmittel (5, 4) zur periodischen Absenkung der DC-Ausgangsspannung (U) des Speisegerätes (1) in einer definierten Begrenzungseinheit (t¶1¶) um eine Begrenzungsspannung (DELTAU¶1¶).

Description

Die Erfindung betrifft ein Speisegerät zur eigensicheren Energieversorgung von elektrischen Verbrauchern, die mit Leitungen an das Speisegerät anschließbar sind, mit einer Leistungsquelle, die eine DC-Ausgangsspannung generiert.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur elektrischen DC-Versorgung von Verbrauchern mit einem solchen Speisegerät in einer eigensicheren Betriebsumgebung.

Derartige Speisegeräte werden beispielsweise zur Versorgung von Feldbussen eingesetzt. Feldbusse sind serielle Daten- bzw. Energiebusse zur aufwandsarmen Ankoppelung von Feldgeräten, wie zum Beispiel Fühlern und Stellgeräten gegebenenfalls mit peripherer Intelligenz in Prozesssteuerungs- und Überwachungsanlagen an ein zentrales Prozessleitsystem.

Insbesondere für verfahrenstechnische Anlagen im explosionsgefährdeten Bereich sind oftmals eigensichere Feldbusse gefordert. Eine Sicherheit gegen Explosionsgefahr wird durch entsprechende Ausgestaltung der durch explosionsgefährdete Bereiche geführten Stromkreise gewährleistet.

Eine Möglichkeit zur Schaffung eines eigensicheren Feldbusses ist es, die in dem Feldbus vorhandene elektrische Energie so zu begrenzen, dass die Stromkreise in den explosionsgefährdeten Bereichen weder im Normalbetrieb noch im Störfall, zum Beispiel bei Leerlauf oder Kurzschluss, in der Lage sind, explosionsfähige Gemische zu entzünden. Deshalb kann nur eine relativ geringe Energie zur Versorgung der Feldgeräte übertragen werden, wodurch bei einem eigensicheren Feldbus deutlich weniger Feldgeräte als bei einem herkömmlichen Feldbus im Normalbereich anschließbar sind.

Speisegeräte werden auch zur elektrischen Versorgung von Verbrauchern eingesetzt, die mit Leitungen unmittelbar an das Speisegerät angeschlossen sind. Bei dem Betrieb von elektrischen Verbrauchern in explosionsgefährdeten Bereichen muss die im Fehlerfall zugeführte Energie auf einen Wert begrenzt werden, der unterhalb eines vorgegebenen Höchstwertes liegt. Neben der Energie ist die Versorgungsspannung und der Versorgungsstrom in dem explosionsgefährdeten Bereich auf eine definierte Maximalspannung und einen definierten Maximalstrom zu begrenzen, um eine Überschreitung der Zündgrenzwerte sicher zu verhindern.

Um einen sicheren Betrieb elektrischer Verbraucher in einem explosionsgeschützten Umfeld zu gewährleisten, müssen die Verbraucher herkömmlicher Weise in aufwendigen Zündschutzarten, wie zum Beispiel Vergusskapselung oder druckfeste Kapselung einschließlich der dazu erforderlichen Verkabelung gefertigt sein. Dies ist sehr aufwendig und teuer.

Um sicherzustellen, dass definierte Zündspannungen nicht überschritten werden, erfolgt die Energieversorgung in der Regel mit DC-Quellen. Die mit einer DC-Quelle übertragbare Leistung ist nachteilig auf wenige Watt (etwa 2 W) begrenzt, wenn mit dem bekannten Maßnahmen Zündgrenzwerte eingehalten werden sollen.

Zur Erhöhung der übertragbaren Leistung ist bekannt, Speisegeräte einzusetzen, die ein Wechselsignal (AC) bereitstellen. Ein solches AC-Speisegerät ist beispielsweise in der WO 02/099663 A2 beschrieben, wobei eine Reflektionsüberwachungsschaltung, eine Stromüberwachungsschaltung und eine Spannungsüberwachungsschaltung vorgesehen ist, um die Leistungsquelle abzuregeln, wenn ein Reflektionsfaktor, die Ausgangsspannung oder der Ausgangsstrom jeweils eine kritische Sollgröße überschreitet.

Die optimale Ausnutzung der AC-Speisetechnik erfordert nachteilig spezielle nicht übliche und damit teurere Sonderausführungen von Anschlussleitungen mit hohem Wellenwiderstand.

In der DE 39 07 652 A1 ist eine Schaltungsanordnung zum Übertragung von binären Signalen und Energie über eine eigensichere Leitung beschrieben, bei der Energiespeicherkondensatoren während bestimmter zwischen Übertragungstelegrammen liegender Zeitabschnitte aufgeladen werden. Die Spannung am Kondensator wird von einer Schwellwertstufe überwacht.

In der DE 26 30 597 C2 ist eine Schutzanordnung für eine eigensichere Leitung mit einem Kurzschließtransistor zur schnellen Unterbindung von Abreiß- und Überschlagslichtbogen vorgesehen. Damit kann die durch die eigensichere Leitung fließende maximale Stromstärke erheblich erhöht werden.

DC-Speisegeräte für eigensichere Feldbusse sind beispielsweise aus dem US-Patent 5,757,265 und dem US-Patent 5,589,813 bekannt. Die Speisegeräte sind dabei derart ausgeführt, dass eine Überprüfung der Anschlusskabel erfolgt und im Fehlerfall entsprechende Leitungen abgeschaltet oder umgeschaltet werden. Zudem kann an jeden Teilnehmer eine dynamische Klemmenspannung zum eigensicheren An- und Abklemmen eines Teilnehmers vorgesehen sein, ohne dass das Speisegerät abgeschaltet werden muss. In den Speisegeräten können auch Pulsgeneratoren vorhanden sein, um zur Datenübertragung Leistungen auf die DC-Feldbusleistung zu pulsen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Speisegerät und ein Verfahren zur eigensicheren Energieversorgung von elektrischen Verbrauchern zu schaffen, mit dem eine wesentliche höhere eigensicher übetragbare Wirkleistung über konventionell vorhandene Anschlussleitungen mit großen Leitungslängen bei geringen Wirkleistungsverlusten einfach und kostengünstig übertragen werden können.

Die Aufgabe wird mit dem gattungsgemäßen Speisegerät erfindungsgemäß gelöst durch

– Mittel zur Absenkung der DC-Ausgangsspannung des Speisegerätes in definierten Begrenzungszeitintervallen um eine definierte Begrenzungsspannungsamplitude,
– wobei die Mittel periodisch angesteuert sind, so dass im Falle eines Öffnungsfunken der Aufbau einer ansteigenden Funkenspannung, die in Verbindung mit einem entsprechenden Strom zu einer ansteigenden und schließlich zündfähigen Funkenleistung führt, durch die periodische Spannungsabsenkung unterbunden wird.

Durch die erfindungsgemäß periodische, d. h. kontinuierliche Absenkung der DC-Ausgangsspannung des Speisegerätes in Begrenzungszeitintervallen um Begrenzungsspannungsamplituden, die an die jeweiligen Anforderungen an den eigensicheren Betrieb des Speisegerätes optimal angepasst sind, können mit herkömmlichen Leitungen und nicht explosionsgeschützten Verbrauchern hohe DC-Ausgangsleistungen vom Speisegerät in die eigensichere Umgebung übertragen werden und dennoch die Forderungen der Eigensicherheit erfüllt werden. Dies wird dadurch erreicht, dass im Falle eines Öffnungsfunken der Aufbau einer ansteigenden Funkenspannung, der in Verbindung mit einem entsprechenden Strom zu einer ansteigenden und schließlich zündfähigen Funkenleistung führt, durch die kontinuierliche Spannungsunterbrechung unterbunden wird. Die Funkenspannung verbleibt somit auf einem kleinen Wert (z. B. U_F < 20 V), wodurch die Funkenleistung durch eine entsprechend ausgelegte Strombegrenzung leicht unterhalb der sicherheitstechnisch kritischen Grenzwerte gehalten werden kann. Im Unterschied zu herkömmlichen Speisegeräten kann eine höhere Ausgangsspannung verwendet werden, so dass eine bessere Übertragung bei längeren verlustbehafteten Leistungen möglich ist.

Vorteilhaft ist es, wenn Spannungsbegrenzer, insbesondere aus Zenerdioden aufgebaut, zur Begrenzung der Ausgangsspannung des Speisegerätes auf eine zulässige Maximalspannung vorgesehen sind. Damit kann zusätzlich das Einhalten weiterer kritischer Grenzwerte sichergestellt werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, mindestens einen Strombegrenzer zur Begrenzung des Ausgangsstroms des Speisegerätes auf einen zulässigen Maximalstrom vorzusehen.

Zudem kann eine Widerstands-Überwachungseinheit zur Messung des Ausgangswiderstandes des Speisegerätes und zum schnellen Abregeln der Ausgangsleistung vorgesehen sein, wenn in den nicht begrenzten Übertragungsperioden ein definierter niederohmiger Widerstand und damit ein Kurzschluss und/oder Schließfunken an dem Ausgang des Speisegerätes erkannt wurde. Die Widerstands-Überwachungseinheit sorgt somit dafür, dass ein ausgangsseitiger Kurzschlussfall (Schließfunken) eine schnelle Abschaltung der elektrischen Ausgangsgrößen bewirkt. Mit einer solchen Widerstands-Überwachungseinheit kann die DC-Ausgangsleistung noch weiter erhöht werden.

Weiterhin können Leistungsüberwachungsmittel zur Detektion von auf eine definierte Zeitbasis bezogenen Änderungen der Ausgangsspannung und/oder des Ausgangsstroms (differenzielle Änderung) und mit Abregelungsmitteln der Ausgangsleistung, wenn in den nicht begrenzten Übertragungsperioden die detektierte Änderung ein festgelegtes Änderungsmaß überschreitet, vorgesehen sein. Damit kann ein plötzlich auftretender Strom- und/oder Spannungsanstieg schnell erkannt werden und es kann ein rechtzeitiges Abschalten des Speisegerätes erfolgen, so dass beispielsweise ein ausgangsseitiger Kurzschluss (Schließfunken) keine Zündgefahr bewirken kann.

Es ist auch denkbar, dass absolute Änderungen überwacht werden, wobei eine Abregelung erfolgt, wenn in den Übertragungsperioden ein Grenzwert unter- bzw. überschritten wird, wie beispielsweise eine Spannung über eine parallel zu den Ausgangsklemmen geschaltete Zenerdiode.

Weiterhin können Detektionsmittel zur Erkennung von Signalreflektionen am Ausgang des Speisegerätes und zur Begrenzung der Ausgangsleistung vorgesehen sein, wenn aufgrund von Signalreflektionen ein Fehlerzustand erkannt wurde. Derartige Reflektionsüberwachungsmittel sind beispielsweise für AC-Speisegeräte aus der WO 02/99663 A2 bekannt.

Ein erfindungsgemäßes Energieversorgungssystem besteht im Wesentlichen aus dem Speisegerät und mindestens einem ggf. an das Speisegerät angepassten Verbraucher, der mit Leitungen an das Speisegerät angeschlossen ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 – funktionales Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Speisegerätes;
2 – Diagramm einer beispielhaften DC-Ausgangsspannung mit periodischer Spannungsabschaltung;
3 – Schaltbild einer ersten Ausführungsform eines Speisegerätes mit Transistor-Begrenzungsmittel;
4 – Schaltbild einer zweiten Ausführungsform eines Speisegerätes mit Übertrager als Begrenzungsmittel;
5 – Schaltbild eines Messaufbaus mit einem erfindungsgemäßen Speisegerät und einem Funkenprüfgerät;
6 – Oszillogramm eines Funkenstroms sowie der ansteigenden Funkenspannung und Funkenleistung bei nicht unterbrochener Gleichspannungsversorgung;
7 – Diagramm des Funkenstroms und der nicht ansteigenden Funkenleistung und Funkenspannung bei periodisch unterbrochener Gleichspannungsversorgung.
Die 1 lässt ein funktionales Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Speisegerätes 1 zur eigensicheren Energieversorgung von elektrischen Verbrauchern erkennen, die an den Ausgang des Speisegerätes 1 angeschlossen werden. Das Speisegerät hat eine Leistungsquelle 3 mit einer den sicherheitstechnischen Erfordernissen entsprechende Strom-Spannungskennline. Der DC-Ausgangsspannung U wird eine periodische Begrenzungsspannung mit einer Additionsschaltung 4 aufgeprägt. Die Begrenzungsspannung wird durch einen Steuerspannungsgenerator 5 erzeugt und ist so durch Einstellung der Begrenzungszeitintervalle t₁ und Begrenzungsspannungsamplitude ΔU₁ gewählt, dass sich aufgrund des funkenphysikalischen Verhaltens bei Öffnungsfunken durch die periodische Unterbrechung eine eigensichere elektrische Ausgangsgröße ergibt.
Durch die periodische Spannungsabsenkung bzw. Spannungsaustastung wird verhindert, dass Funkenspannungen im Öffnungsfunkenfall in Verbindung mit einem entsprechenden Strom ansteigen und schließlich zu zündfähigen Funkenleistungen führen. Vielmehr wird durch die Phasen (begrenzte Perioden) der Spannungsabsenkung erreicht, dass die Funkenspannung auf einem kleinen Wert bleibt.
Durch diese Methode der Verhinderung des Anstiegs einer Funkenspannung eines Öffnungsfunkens ist es möglich, die Ausgangsleistung P zur eigensicheren Energieversorgung erheblich zu erhöhen. Die Ausgangsspannung U mit den Übertragungsperioden t₂ und den Begrenzungszeitintervallen t₁ ist in der 2 skizziert. Die Wahl der Begrenzungszeitintervalle t₁ ist unter Berücksichtigung der Anforderungen an die Eigensicherheit, der geforderten und für einen eigensicheren Betrieb zulässigen Ausgangsleistung P unter kritischen Randbedingungen vom Fachmann optimal zu wählen. Als geeignet hat sich ein Verhältnis 9 : 1 der Übertragungsperioden t₂ zu den Begrenzungszeitintervallen t₁ erwiesen, insbesondere bei einer Ausgangsspannung U von bis zu etwa 65 V, einen Ausgangsstrom von bis zum 200 mA und einer Begrenzungsspannung ΔU, mit der die Ausgangsspannung U auf Massepotential gelegt wird, d. h. U = ΔU.
Die 3 lässt ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform eines Speisegerätes erkennen, das eine DC-Leistungsquelle 6 zur Erzeugung einer Ausgangsspannung U mit einem üblichen Serienwiderstand R hat. Die Ausgangsspannung U kann mit einem Transistor 7 als Mittel zur Absenkung der DC-Ausgangsspannung U auf Massepotential gezogen werden. Hierzu wird die Basis des Transistors 7 mit einem periodischen Steuersignal, vorzugsweise einem Rechtecksignal, beaufschlagt. Am Ausgang des Speisegerätes 1 liegt dann als resultierende DC-Ausgangsspannung U ein dem Beispiel aus der 2 entsprechendes Ausgangssignal an.
Die 4 lässt eine andere Ausführungsform eines Speisegerätes erkennen, wobei in den Spannungspfad zwischen der Leistungsquelle 6 und dem Ausgangsanschluss des Speisegerätes 1 die Primärwicklung eines Übertragers 8 geschaltet ist. Die Sekundärwicklung des Übertragers wird mit einem periodischen Signal zur Spannungsabsenkung beaufschlagt. Aufgrund der elektromagnetischen Eigenschaften des Übertragers ist das resultierende Ausgangssignal des Speisegerätes 1 nicht mehr ein Rechtecksignal mit scharfen Flankenkanten. Vielmehr sind die Flankenkanten abgerundet. Der Effekt, dass im Öffnungsfunkenfall Funkenspannungen nicht kritisch ansteigen können, wird auch bei dieser Ausführungsform erreicht.
Die 5 lässt ein Schaltbild eines Messaufbaus mit einer austaktbaren Gleichspannungsversorgung entsprechend des Schaltbild der 3 erkennen. Zusätzlich ist noch eine einstellbare Strombegrenzung mit einer Reihenschaltung aus FET-Transistor und Widerstand in dem Potential führenden Pfad zu erkennen. Der FET-Transistor wird mit dem Gate über eine zwischen Gate und Spannungsausgang des Speisegerätes 1 gelegten Zenerdiode Z sowie einen zwischen Gate und Leistungsquelle angeschlossenen Widerstand R₂ gesteuert. Parallel zu der Zenerdiode Z ist ein Kondensator zur Glättung des Steuersignals an dem Gate des FET-Transistors 7 geschaltet.
Der Ausgang des Speisegerätes 1 ist mit einem Funkenprüfgerät 9 verbunden, auf das eine Messspannung U_Mess gelegt wird. Das Funkenprüfgerät 9 hat über eine Cadmiumscheibe rotierende Wolframdrähte, an denen Schließ- bzw. Öffnungsfunken erzeugt werden. Die im Funken entstehende Funkenenergie ergibt sich dabei durch das Produkt des Spannungsabfalls über dem durch einen Wolframdraht und die Cadmiumscheibe gebildeten Schalter und des Stromflusses integriert über ein entsprechendes Zeitintervall.
Die Auswahl einer geeigneten Begrenzungszeitintervalls t₁ und Begrenzungsspannungsamplitude ΔU für die DC-Ausgangsspannung U kann mit einem solchen Messaufbau erfolgen, wobei beispielsweise entsprechend der Norm EN50020 ein explosionsfähiges Wasserstoff-Luftgemisch für die Betriebsmittel der Gruppe IC eingesetzt werden kann.
Wie in der 6 für eine Spannungsversorgung des Funkenprüfgerätes 9 mit einer in herkömmlicher Weise ungetakteten reinen Gleichspannung dargestellt ist, steigt die Funkenspannung U_F von Beginn der Öffnung Ö eines Schalters kontinuierlich an und führt in Verbindung mit dem von der Strombegrenzungsschaltung konstant gehaltenen Funkenstrom I_F zu einer kontinuierlich ansteigenden Funkenleistung P_F, die schließlich nach Erreichen einer Mindestenergiemenge zur Zündung des Gasgemisches führt.
Die 7 lässt hingegen ein Diagramm bei einer Spannungsversorgung des Funkenprüfgerätes 9 mit einer kontinuierlich unterbrochenen Gleichspannung erkennen. Es wird deutlich, dass der Funkenstrom und Funkenspannung in Begrenzungszeitintervallen t₁ zu Null begrenzt wird. Dies erfolgt durch getaktete Durchschaltung des Transistors 7. Es zeigt sich anhand des Oszillograms der 7 deutlich, dass die Funkenspannung U_F im Gegensatz zur ungetakteten Versorgung auf einem relativ kleinen Wert von U_F ≤ 20 V verbleibt. Für eine Ausgangsspannung U des Speisegerätes 1 von etwa 65 Volt und einem Ausgangsstrom I des Speisegerätes 1 von etwa 150 bis 200 mA hat sich für die genannte Prüfumgebung ein Verhältnis von 9 μs : 1 μs zwischen Übertragungsperiode t₂ und Begrenzungszeitintervall t₁ als geeignet herausgestellt. Die Übertragungsperiode t₂, d. h. die Einschaltzeit des Speisegerätes 1 sollte dabei etwa 9 μs und das Begrenzungszeitintervall t₁ etwa 1 μs betragen. Eine Verlängerung des Begrenzungszeitintervalls t₁ würde nachteilig zu einer Verringerung der Leistungsabgabe des Speisegerätes 1 führen. Eine weitere Verkürzung des Begrenzungszeitintervalls t₁ hingegen wäre sicherheitskritisch.
Zusätzlich zu den neuen Mitteln 7, 8 zur periodischen Absenkung der DC-Ausgangsspannung U können in dem Speisegerät 1 weiterhin Spannungsbegrenzer zur Begrenzung der Ausgangsspannung U des Speisegerätes 1 auf eine zulässige Maximalspannung und/oder Strombegrenzer zur Begrenzung des Ausgangsstroms I des Speisegerätes 1 auf einen zulässigen Maximalstrom vorgesehen sein. Als Spannungsbegrenzer können vorteilhaft Zenerdioden und als Strombegrenzer eine Kombination aus Transistor und Widerstand oder eine Strombegrenzungsdiode (current regulator diode) eingesetzt werden.
Zur Erkennung eines Kurzschlussfalls oder eines Schließfunkens an dem Ausgang des Speisegerätes 1 kann zudem der damit verbundene charakteristische, niederohmige Widerstand mit Hilfe einer Widerstandsüberwachungseinheit zur Messung des am Ausgang des Speisegerätes 2 anliegenden Widerstandes beobachtet werden. Bei Erkennen eines Kurzschlussfalls oder eines Schließfunkens in den Übertragungsperioden t₂ muss dann mit hinreichend bekannten Mitteln ein schnelles Abregeln der Ausgangsleistung P erfolgen.
Weiterhin können Leistungsüberwachungsmittel zur Detektion von auf eine definierte Zeitbasis bezogenen Änderungen der Ausgangsspannung und/oder des Ausgangsstroms in dem Speisegerät 1 vorgesehen sein. Wenn die detektierte Änderung in den Übertragungsperioden t₂ ein festgelegtes Änderungsmaß überschreitet, erfolgt eine Abregelung der Ausgangsleistung P, so dass bei unzulässigen Leistungsänderungen, auf die die Spannungs- und Strombegrenzer nicht schnell genug reagieren können, rechtzeitig Maßnahmen zur Abregelung eingeleitet werden können. Entsprechend kann auch eine Detektion von absoluten Änderungen und Abregelung bei Unterschreibung eines Änderungsmaßes erfolgen.
Zudem können in bekannter Weise Detektionsmittel zum Erkennen von Signalreflektionen am Ausgang des Speisegerätes 1 vorgesehen sein und die Ausgangsleistung P begrenzt werden, wenn aufgrund von Signalreflektionen ein Fehlerzustand erkannt wurde.

Claims

Speisegerät (1) zur eigensicheren Energieversorgung von elektrischen Verbrauchern, die mit Leitungen an das Speisegerät (1) anschließbar sind, – mit einer Leistungsquelle (3, 6), die eine DC-Ausgangsgröße generiert, – mit Mittel (4, 8) zur Absenkung der DC-Ausgangsspannung (U) des Speisegerätes (1) in definierten Begrenzungszeitintervallen (t₁) um eine definierte Begrenzungsspannungsamplitude (ΔU₁), – wobei die Mittel (4, 8) periodisch angesteuert sind, so dass im Falle eines Öffnungsfunken der Aufbau einer ansteigenden Funkenspannung, die in Verbindung mit einem entsprechenden Strom zu einer ansteigenden und schließlich zündfähigen Funkenleistung führt, durch die periodische Spannungsabsenkung unterbunden wird.
Speisegerät (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen weiteren Spannungsbegrenzer, insbesondere einer Zenerdiodenschaltung, zur Begrenzung der Ausgangsspannung des Speisegerätes (1) auf eine zulässige Maximalspannung.
Speisegerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Strombegrenzer zur Begrenzung des Ausgangsstroms des Speisegerätes (1) auf einen zulässigen Maximalstrom.
Speisegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Widerstandsüberwachungseinheit zur Messung des am Ausgang des Speisegerätes (1) anliegenden Widerstandes und durch Abregelungsmittel zum schnellen Abregeln der Ausgangsleistung (P), wenn in den Übertragungsperioden (t₂) ein definierter niederohmiger Widerstand unterschritten und damit ein Kurzschluss und/oder Schließfunken an dem Ausgang des Speisegerätes (1) erkannt wurde.
Speisegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Leistungsüberwachungsmittel zur Detektion von auf eine Zeitbasis bezogenen Änderungen (ΔU, ΔI) der Ausgangsspannung (U) und/oder des Ausgangsstroms (I) und mit Abregelungsmitteln zur Abregelung der Ausgangsspannung (U) oder des Ausgangsstroms (I), wenn in den Übertragungsperioden (t₂) die detektierte Änderung (ΔU, ΔI) ein festgelegtes Änderungsmaß (ΔU_Krit oder ΔI_Krit) überschreitet.
Speisegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Leistungsüberwachungsmittel zur Detektion von absoluten Änderungen (ΔU, ΔI) der Ausgangsspannung (U) und/oder des Ausgangsstroms (I) und mit Abregelungsmitteln zur Abregelung der Ausgangsspannung (U) oder des Ausgangsstroms (I), wenn in den Übertragungsperioden (t₂) die detektierte Änderungen (ΔU, ΔI) einen Grenzwert unterschreitet.
Speisegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Detektionsmittel zur Erkennung von Signalreflektionen am Ausgang des Speisegerätes (1) und Begrenzung der Ausgangsleistung (P), wenn in den Übertragungsperioden aufgrund von Signalreflektionen ein Fehlerzustand erkannt wurde.
Energieversorgungssystem mit einem Speisegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mindestens einem mit Leitungen an dem Speisegerät (1) angeschlossenen elektrischen Verbraucher.
Verfahren zur elektrischen DC-Versorgung von Verbrauchern mit einem Speisegerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einer eigensicheren Betriebsumgebung, gekennzeichnet durch periodische Absenkung der DC-Ausgangsspannung (U) des Speisegerätes (1) in festgelegten Begrenzungszeitintervallen (t₁) um eine definierte Begrenzungsspannungsamplitude (ΔU₁) derart, dass im Falle eines Öffnungsfunkens der Aufbau einer ansteigenden Funkenspannung, die in Verbindung mit einem entsprechenden Strom zu einer ansteigenden und schließlich zündfähigen Funkenleistung führt, durch die periodische Spannungsabsenkung unterbunden wird.