DE19506168A1 - Appts. for detection of switching state of protective relays - Google Patents

Appts. for detection of switching state of protective relays

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DE19506168A1 DE1995106168 DE19506168A DE19506168A1 DE 19506168 A1 DE19506168 A1 DE 19506168A1 DE 1995106168 DE1995106168 DE 1995106168 DE 19506168 A DE19506168 A DE 19506168A DE 19506168 A1 DE19506168 A1 DE 19506168A1
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Abstract

The bridge (3) carrying the moving contacts (31) is mounted on a bar (2) protruding from a casing (1) to which the fixed contact carrier (4) is secured. The position of the bar is measured contactlessly by a static differential Hall effect sensor (10). The sensor's binary output falls when a predetermined point is passed. The relay coil (6) is energised through a control switch (21). Its voltage is applied through a resistive divider (22,22') and Zener-diode limiter (24,24') to a window discriminator (25). The discriminator output is integrated (26-29) and delivered with the Hall voltage to an Exclusive-OR gate (20).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Schalt­ zustandserkennung von Schützen, die wenigstens eine Schalt­ brücke mit zugehörigem Brückenträger, einen Anker und ein zu­ gehöriges Joch mit Schützmagnetspule aufweisen.The invention relates to a device for switching Status detection of shooters who have at least one switching bridge with associated bridge girder, an anchor and one have proper yoke with contactor solenoid.

Im regulären Betriebszustand eines Schützes ist dessen Schaltzustand durch das Ein- bzw. Ausschalten der Schütz­ magnetspule definiert. Es ist jedoch wichtig, auch unabhängig vom Schaltzustand der Schützansteuerung erkennen zu können, ob das Schütz tatsächlich den vorgegebenen Schaltzustand ein­ nimmt oder ob eine Störung vorliegt. Störursachen können z. B. eine Leitungsunterbrechung in der Schützmagnetspule oder der Steuerleitung sein, ein nicht korrektes Schalten des Steuer­ schalters, beispielsweise des Tasters oder des im allgemeinen vorhandenen Hilfsschützes, eine Verschweißung der Schütz­ hauptkontakte, eine mechanische Blockierung od. dgl.A contactor is in the normal operating state Switching status by switching the contactor on or off solenoid defined. However, it is important to be independent to be able to recognize the switching status of the contactor control, whether the contactor is actually in the specified switching state takes or whether there is a fault. Causes of faults can e.g. B. a line break in the contactor solenoid or Control line, an incorrect switching of the control switch, for example the button or in general existing auxiliary contactor, a welding of the contactor main contacts, mechanical blocking or the like.

Weitere Störungen können das Stromtragverhalten der Haupt­ kontakte betreffen, wie der Bruch der Kontaktbrücke oder der Bruch des Brückenhalters, Fremdschichten auf den Kontakten oder ahnliches. Letztere Störmöglichkeiten können unter Um­ ständen durch Strommessung an den Hauptstrombahnen und Aus­ wertung der Stromsignale überwacht werden.Other disturbances can affect the current carrying behavior of the main contacts concern, like the break of the contact bridge or the Breakage of the bridge holder, foreign layers on the contacts or similar. The latter failure options can be found under Um stand by current measurement on the main current paths and off evaluation of the current signals are monitored.

Mit der älteren, nicht vorveröffentlichten deutschen Patent­ anmeldung P 44 30 382.3 wird ein elektromechanisches Schalt­ gerät mit wenigstens einem beweglichen Kontakt und zugehöri­ gem Antrieb in einem Gerätegehäuse mit Mitteln zur berüh­ rungslosen Erkennung des Schaltzustandes vorgeschlagen, bei dem zur Erkennung der Schaltzustände Magnetfeldsensoren vor­ handen sind, die an geeigneter Stelle innerhalb und/oder außerhalb des Gerätegehäuses angeordnet sind und die mit den bestimmten Schaltzuständen verknüpfte Magnetfeldwerte er­ fassen. Demgegenüber ist speziell bei Schützen eine genaue Positionsbestimmung des Brückenträgers, z. B. das Überschrei­ ten einer vorgegebenen Positionsmarke, notwendig, um eine Kontaktverschweißung als solche erkennen zu können.With the older, unpublished German patent registration P 44 30 382.3 becomes an electromechanical switch device with at least one movable contact and associated according to drive in a device housing with means for touch proposed detection of the switching state, at magnetic field sensors to detect the switching states are available at a suitable location within and / or are arranged outside the device housing and with the  magnetic field values associated with certain switching states grasp. In contrast, an accurate one is especially useful for shooters Position determination of the bridge girder, e.g. B. the overriding ten of a given position marker, necessary to a To be able to recognize contact welding as such.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zur Schaltzustandserkennung speziell von Schützen anzugeben.The object of the invention is therefore to provide a device for Switching state detection to be specified specifically by shooters.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art durch wenigstens eine Meßeinrichtung zur Positionsbestimmung des Brückenträgers und eine elektro­ nische Schaltung zur Überwachung des Schaltzustandes der Schützmagnetspule und zur Auswertung der Positionssignale einerseits und der Schaltzustandssignale andererseits gelöst. Vorzugsweise ist die Positionsmeßeinrichtung eine statische Differential-Hall-Effekt-Sonde zur berührungsfreien Messung einer bestimmten Position des Brückenträgers. Dabei liegt der Meßort der Differential-Hall-Effekt-Sonde in der Positions­ meßeinrichtung im von Verschmutzung der Schützmechanik rela­ tiv geschützten Bereich des Gehäuses.The object of the invention is in a facility of type mentioned by at least one measuring device to determine the position of the bridge girder and an electro African circuit for monitoring the switching state of the Contactor solenoid and for evaluating the position signals on the one hand and the switching state signals on the other hand solved. The position measuring device is preferably a static one Differential Hall effect probe for non-contact measurement a specific position of the bridge girder. Here lies the Measuring location of the differential Hall effect probe in the position measuring device in the contamination of the contactor mechanism rela tively protected area of the housing.

Im Rahmen der Erfindung beinhaltet die elektronische Schal­ tung ein Exklusiv-ODER-Schaltglied, an dessen einen Eingang das Ausgangssignal der Differential-Halleffekt-Sonde und an dessen anderen Eingang ein Schaltzustandssignal für die Schützmagnetspule angelegt wird. Als Signal für den Schaltzu­ stand der Schützmagnetspule kann von der Steuerspannung eine definierte Gleichspannung abgeleitet werden. Es ist aber auch möglich, ein diesbezügliches Signal durch Messung des magne­ tischen Streufeldes mit einem Hall-Effekt-IC zu generieren. Solche Hall-Effekt-ICs können zwischen der ferromagnetischen Bodenplatte des Schützgehäuses und einem gegenüberliegenden Jochbereich angeordnet sein. Within the scope of the invention, the electronic scarf includes device an exclusive OR switching element, at one input the output signal of the differential Hall effect probe and on whose other input is a switching status signal for the Contactor solenoid is applied. As a signal for the Schaltzu The contactor solenoid can stand by the control voltage defined DC voltage can be derived. It is also possible a related signal by measuring the magne to generate stray field with a Hall effect IC. Such Hall effect ICs can be between the ferromagnetic Base plate of the contactor housing and an opposite Yoke area can be arranged.  

Mit der Erfindung ist nunmehr die Erfassung des Ein- bzw. Ausschaltzustandes der Schützmagnetspule und der Ein- bzw. Ausschaltposition der Hauptkontakte über die elektronische Einrichtung eindeutig möglich, wobei die Auswertegrößen einem Datenbus zugeführt und in einer prozessorgesteuerten Über­ wachungseinrichtung weiterverarbeitet werden können.With the invention, the detection of the input or Switch-off state of the contactor solenoid and the on or Switch-off position of the main contacts via the electronic Setup clearly possible, with the evaluation sizes one Data bus fed and in a processor-controlled over monitoring device can be processed further.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von Ausführungsbei­ spielen anhand der Zeichnung in Verbindung mit weiteren Unteransprüchen. Es zeigenFurther details and advantages of the invention emerge from the following description of the figures of the embodiment play with the drawing in connection with others Subclaims. Show it

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schützes mit am Kontaktbrückenträger angebrachten Positionsgeber, Fig. 1 is a schematic representation of a contactor with attached to the contact bridge carrier position transmitter,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Positionsgebers gemäß Fig. 1 mit entsprechendem Schaltsignal, Fig. 2 is an enlarged view of the position sensor shown in FIG. 1 with a corresponding switching signal,

Fig. 3 die Auswerteschaltung zur Verarbeitung vom Schaltzustand der Schützmagnetspule einerseits und Positionssignal des Brückenträgers andererseits und Fig. 3 shows the evaluation circuit for processing the switching state of the contactor magnet coil on the one hand and position signal of the bridge girder on the other and

Fig. 4 einen Ausschnitt aus einem Schützgehäuse mit der Möglichkeit der Erfassung des Schaltzustandes der Schützmagnetspule. Fig. 4 shows a section of a contactor housing with the possibility of detecting the switching state of the contactor solenoid.

In Fig. 1 ist ein Gehäuse 1 eines Schützes vereinfacht dar­ gestellt: Aus dem Gehäuse ragt im oberen Bereich ein beweg­ licher Brückenträger 2 mit einer Schaltbrücke 3 mit daran angebrachten Bewegkontakten 31. Auf dem Gehäuse ist ein Kon­ taktträger 4 mit den sogenannten Festkontakten 41 fest ange­ bracht.In Fig. 1, a housing 1 of a contactor is shown in simplified form: A movable bridge carrier 2 with a switching bridge 3 with attached moving contacts 31 protrudes from the housing in the upper region. On the housing is a con tact carrier 4 with the so-called fixed contacts 41 is firmly introduced.

In der Fig. 1 sind die Kontakte im geöffneten Zustand darge­ stellt, wobei die Größe der vollen Kontaktöffnung h vom jeweiligen Schütztyp abhängt und beispielsweise bei einem Schütz mit 55 kW-Nennleistung (380 V∼) etwa 10 mm betragen kann. In Fig. 1, the contacts are Darge in the open state, the size of the full contact opening h depends on the type of contactor and for example, with a contactor with 55 kW rated power (380 V kW) can be about 10 mm.

Im Gehäuse 1 sind die zugehörigen elektromagnetischen An­ triebsmittel untergebracht. Letztere sind im wesentlichen ein Joch 5 mit Zwangsluftspalt 54 und mit einer Spule 6 zur Rea­ lisierung eines Elektromagneten, dem ein am unteren Ende des Brückenträgers 2 angebrachter Anker 7 zugeordnet ist. Bei Stromfluß durch die Schützmagnetspule 6 wird der Anker 7 an­ gezogen. In der Darstellung der Fig. 1 ist ebenfalls die volle Ankeröffnung h erkennbar.In the housing 1 , the associated electromagnetic drive means are housed. The latter are essentially a yoke 5 with a forced air gap 54 and with a coil 6 for reacting an electromagnet to which an armature 7 attached to the lower end of the bridge girder 2 is assigned. When current flows through the contactor solenoid 6 , the armature 7 is pulled to. The full anchor opening h can also be seen in the illustration in FIG. 1.

Dem Brückenträger 2 innerhalb des Gerätegehäuses 1 ist eine Positionsmeßeinrichtung 10 zugeordnet, die anhand Fig. 2 im einzelnen erläutert wird. Als eigentlicher Sensor ist eine statische Differential-Hall-Effekt-Sonde 15 vorgesehen, mit der die Position des Brückenträgers 2 berührungslos gemessen werden kann. Mit einer derartigen Sonde wird die Wegüber­ schreitung eines Probekörpers 11 als ferromagnetischer Meßkör­ per zu einer vorgegebenen Positionsmarke P gemessen. Die Ortsauflösung einer solchen Sonde beträgt etwa 2 bis 3 mm, bei einem Abstand Sonde-Probekörper < 2 mm, vorzugsweise bei einem Abstand von 1 bis 1,5 mm. Die Differential-Hall-Effekt- Sonde 15 ist mit dem Schützgehäuse fest verbunden und kann an der Innenseite oder der Außenseite in die Gehäusewand einge­ bettet sein.A position measuring device 10 , which is explained in detail with reference to FIG. 2, is assigned to the bridge girder 2 within the device housing 1 . A static differential Hall effect probe 15 is provided as the actual sensor, with which the position of the bridge girder 2 can be measured without contact. With such a probe, the crossing of a test specimen 11 is measured as a ferromagnetic measuring body by a predetermined position mark P. The spatial resolution of such a probe is approximately 2 to 3 mm, with a probe-specimen spacing <2 mm, preferably with a spacing of 1 to 1.5 mm. The differential Hall effect probe 15 is firmly connected to the contactor housing and can be embedded in the housing wall on the inside or the outside.

Aus Fig. 1 ergibt sich, daß der Meßort der Meßeinrichtung 10 in dem vor Verschmutzung relativ geschützten Inneren des Ge­ häuses 1 der Schützmechanik gewählt wird. Durch die Anordnung der Meßeinrichtung 10 in diesem Bereich wird eine etwaige ferromagnetische Verschmutzung in der Umgebung der Meßein­ richtung 10, beispielsweise durch Lichtbogenabbrand an Eisen­ laufschienen, sicher vermieden.From Fig. 1 it follows that the measuring location of the measuring device 10 in the relatively protected interior of the Ge housing 1 of the contactor mechanism is selected. The arrangement of the measuring device 10 in this area, any ferromagnetic contamination in the vicinity of the Meßein device 10 , for example by arc burn on iron rails, safely avoided.

Bei einem solchen Meßaufbau wechselt das Ausgangssignal der Differential-Hall-Effekt-Sonde 15 von HOCH nach TIEF, wenn bei der Öffnungsbewegung der Brückenträger 2 die vorgewählte Positionsmarke P passiert. Bei der Schließbewegung des Brückenträgers 2 wechselt das Ausgangssignal dementsprechend wieder nach HOCH.In such a measurement setup, the output signal of the differential Hall effect probe 15 changes from HIGH to LOW when the bridge girder 2 passes the preselected position mark P during the opening movement. When the bridge girder 2 closes, the output signal changes back to HIGH accordingly.

Gemäß Fig. 2 wird beispielsweise ein Eisenstreifen von 10 mm Breite, 20 mm Länge und 1 mm Dicke als ferromagnetischer Meß­ körper 11, der mit zwei in Längsrichtung verlaufenden, zuein­ ander versetzten Durchbrüchen 12 und 13 versehen ist, verwen­ det. Der Eisenstreifen 11 ist mit dem Brückenträger 2 gemäß Fig. 1 über Befestigungen 17 und 18 mechanisch gekoppelt und führt daher die gleiche Bewegung wie der Brückenträger 2 aus.Referring to FIG. 2, for example an iron strip of 10 mm width, 20 mm length and 1 mm thickness as a ferromagnetic measuring body 11, which extends with two in the longitudinal direction, is provided zuein other staggered apertures 12 and 13, det USAGE. The iron strip 11 is mechanically coupled to the bridge girder 2 according to FIG. 1 via fastenings 17 and 18 and therefore performs the same movement as the bridge girder 2 .

Beispielsweise beim oben erwähnten Schütz (IE,AC1 = 160 A) setzt sich die Bewegung des Brückenträgers 2 und dementspre­ chend des Magnetankers 7 aus dem eigentlichen Kontaktschließ­ weg 5 und einem zusätzlichen Kontaktdurchdruck zusammen, wo­ bei letzterer Kontaktdurchdruck etwa 3 mm bei einem Kontakt­ schließweg 5 über die volle Ankeröffnung von h=10 mm betragen kann. Tritt nun infolge eines Kurzschlusses eine dauerhafte Kontaktverschweißung ein, so kann der Brückenträger 2 keine volle Öffnungsbewegung ausführen. Der Brückenträger 2 wird daher nicht mehr die Position der halben Kontaktöffnung er­ reichen und die Positionsmarke wird demzufolge auf den Wert der halben Kontaktöffnung eingestellt. Als Ergebnis liefert das Sondenausgangssignal dann bei einem Wert der Kontakt­ öffnung, der < 0,5 × h (h = volle Kontaktöffnung) entspricht, den Wert TIEF und im andern Fall den Wert HOCH. Dem Wert TIEF entspricht der Schaltzustand Aus und dem Wert HOCH der Schaltzustand Ein des Schützes.For example, in the above-mentioned contactor (I E, AC1 = 160 A), the movement of the bridge girder 2 and accordingly the magnet armature 7 is composed of the actual contact closure 5 and an additional contact pressure, where in the latter contact pressure about 3 mm for a contact closing path 5 over the full anchor opening of h = 10 mm. If permanent contact welding occurs as a result of a short circuit, the bridge girder 2 can not perform a full opening movement. The bridge support 2 will therefore no longer reach the position of the half contact opening and the position mark is accordingly set to the value of the half contact opening. As a result, the probe output signal then delivers the value LOW at a value of the contact opening which corresponds to <0.5 × h (h = full contact opening) and in the other case the value HIGH. The value LOW corresponds to the switching state Off and the value HIGH corresponds to the switching state On of the contactor.

Als weiteres Zustandssignal wird der Schaltzustand der Schützmagnetspule 6 erfaßt und mit einer elektronischen Schaltung gemäß Fig. 3 ausgewertet. Die Schützmagnetspule 6 wird beispielsweise durch einen Steuerschalter 21 ein- oder ausgeschaltet. Das an der Schützmagnetspule 6 abgegriffene Spannungssignal wird über einen aus zwei Widerständen 22 und 22′ gebildeten Spannungsteiler mit zwei gegeneinander ge­ schalteten, an Meßerde gelegten Zenerdioden 24 und 24′ auf einen Fensterdiskriminator 25 gegeben, der beispielsweise ein Spannungsfenster von -1/2 UZ bis +1/2 UZ aufweist. Vom Fen­ sterdiskriminator 25 wird das Signal über ein aus Widerstän­ den 26, 27, Diode 28 und Kapazität 29 gebildetes Integrier­ glied auf den einen Eingang eines Exklusiv-ODER-Schaltgliedes 20 gegeben.The switching state of the contactor solenoid 6 is detected as a further status signal and evaluated with an electronic circuit according to FIG. 3. The contactor solenoid 6 is switched on or off, for example, by a control switch 21 . The tapped on the contactor solenoid 6 voltage signal is given via a two resistors 22 and 22 'voltage divider with two ge connected against each other, grounded Zener diodes 24 and 24 ' on a window discriminator 25 , for example, a voltage window of -1/2 U Z. up to +1/2 U Z. From the window discriminator 25 , the signal is given via an integrator formed from resistors 26 , 27 , diode 28 and capacitor 29 to the one input of an exclusive OR switching element 20 .

Gemäß Fig. 3 wird von der Steuerspannung der Magnetspule 6 eine definierte Gleichspannung abgeleitet und diese zusammen mit dem Ausgangssignal der Differential-Hall-Effekt-Sonde 15 der Fig. 1 an die Eingänge des Exklusiv-ODER-Schaltgliedes 20 angelegt. Das Ausgangssignal A des Exklusiv-ODER-Schalt­ gliedes 20 ist bei der Übereinstimmung der Zustandssignale "Spule Ein" und "Hauptkontakte Ein" bzw. "Spule Aus" und "Hauptkontakte Aus" der Spannungswert 0 und bei Nichtüber­ einstimmung der Zustandssignale der Spannungswert 1. Das Ausgangssignal A=0 bedeutet demzufolge keine Störung und das Signal A=1 eine Störung.According to FIG. 3, a defined DC voltage is derived from the control voltage of the magnetic coil 6 and this is applied to the inputs of the exclusive OR switching element 20 together with the output signal of the differential Hall effect probe 15 of FIG. 1. The output signal A of the exclusive OR switching element 20 is the voltage value 0 when the state signals "coil on" and "main contacts on" or "coil off" and "main contacts off" match, and if the status signals do not match, the voltage value 1. The output signal A = 0 therefore means no disturbance and the signal A = 1 means a disturbance.

Alternativ zur Spannungsmessung an der Schützmagnetspule 6 kann deren Schaltzustand auch durch Messung des magnetischen Streufeldes erfolgen. Bei partieller Anpassung des Zwangs­ luftspaltes 54 der Teiljoche 51 und 52 für die Aufnahme eines Hall-IC′s zur Magnetfeldmessung wird die magnetische Erregung im Anker-Joch-Magnetkreis direkt über das Feld des Luftspal­ tes gemessen. Bei einer Induktion im Joch 5 von bspw. 1 T und einem Zwangsluftspalt 54 von 0,2 mm Weite erhält man bei ei­ ner partiellen Spalterweiterung auf 1,2 mm für die Aufnahme eines Hall-IC′s einen Induktionsmeßwert von etwa 150 mT. Wegen der federnden Lagerung der Jochs 5 werden allerdings an die mechanische Robustheit der Hall-IC-Anschlüsse hohe An­ sprüche gestellt.As an alternative to measuring the voltage on the contactor magnetic coil 6 , its switching state can also be carried out by measuring the stray magnetic field. With partial adaptation of the forced air gap 54 of the partial yokes 51 and 52 for receiving a Hall IC for magnetic field measurement, the magnetic excitation in the armature-yoke magnetic circuit is measured directly via the field of the air gap. With an induction in the yoke 5 of, for example, 1 T and a forced air gap 54 of 0.2 mm width, an induction measurement of approximately 150 mT is obtained with a partial gap expansion to 1.2 mm for the inclusion of a Hall IC. Because of the resilient mounting of the yokes 5 , however, high demands are placed on the mechanical robustness of the Hall IC connections.

Wenn gemäß Fig. 4 bei einem Schütz mit Joch-Zwangsluftspalt 54 im Gehäuse 100 eine ferromagnetische Bodenplatte 101 vor­ handen ist, kann die magnetische Erregung von Joch 5 und An­ ker 7 auch am Streufeld zwischen Joch 5 und Bodenplatte 101 gemessen werden. Hierzu ist in Fig. 4 ein Hall-Effekt-IC 60 im Luftspalt 55 zwischen der ferromagnetischen Stahlboden­ platte 101 des Gehäuses 1 und dem Joch 5 eingebracht. Bei­ spielsweise beträgt das magnetische Streufeld am Magnetjoch 5 des Schützes im Einschaltzustand etwa 25 mT (Effektivwert) und im Ausschaltzustand < 1 mT. Bei Einsatz eines unipolaren Magnetfeld-Schalters erhält man am Spannungsausgang des ICs 60 bei Wechselstrom-Erregung der Magnetspule 6 ein positives Rechtecksignal und bei Gleichstrom-Erregung mit vorgegebener Polarität der Spulenanschlüsse ein positives Gleichspannungs­ signal.If, according to a contactor with a yoke fixed air gap 54 in the housing 100 has a ferromagnetic base plate 101 is prior hands Fig. 4, the magnetic excitation of the yoke 5, and also the stray field between the yoke 5 and bottom plate 101 can be measured ker. 7 For this purpose, a Hall effect IC 60 is introduced in FIG. 4 in the air gap 55 between the ferromagnetic steel base plate 101 of the housing 1 and the yoke 5 . For example, the magnetic stray field on the magnetic yoke 5 of the contactor is approximately 25 mT (effective value) in the switched-on state and <1 mT in the switched-off state. If a unipolar magnetic field switch is used, a positive square-wave signal is obtained at the voltage output of the IC 60 when the solenoid coil 6 is energized with alternating current and a positive direct voltage signal is given with excitation with a given polarity of the coil connections.

Um bei Gleichstromerregung der Schützmagnetspule 6 und be­ liebiger Polarität der Spulenanschlüsse den Einschaltzustand der Magnetspule 6 eindeutig erkennen zu können, wäre für jede der beiden möglichen Magnetfeldrichtungen der beiden Joch­ bereiche 51 und 52 in Fig. 4 ein eigener Hall-Effekt IC 60 und 60′ vorzusehen. Gegebenenfalls wäre für eine ausschließ­ liche Wechselstrom-Erregung auch ein bipolarer Magnetfeld- Schalter mit ausgangsseitigem Hochpaßfilter geeignet.To clearly identify the on the magnetic coil 6 at DC excitation of the contactor coil 6 and be liebiger polarity of the coil terminals, the two possible magnetic field directions would be for each of the two yoke areas 51 and 52 in FIG. 4, a separate Hall effect IC 60 and 60 ' to provide. A bipolar magnetic field switch with a high-pass filter on the output side would also be suitable for exclusive AC excitation.

Das Ausgangssignal des Hall-Effekt-ICs 60 gemäß Fig. 4 wird in analoger Weise entsprechend Fig. 3 zu einem definierten Gleichspannungssignal weiterverarbeitet und dieses zusammen mit dem Positionssignal der Schützhauptkontakte über ein ent­ sprechendes Exklusiv-ODER-Schaltglied 20 ausgewertet.The output signal of the Hall effect IC 60 according to FIG. 4 is processed in an analogous manner according to FIG. 3 to a defined DC voltage signal and this is evaluated together with the position signal of the main contactor contacts via a corresponding exclusive OR switching element 20 .

Die Bestimmung des Schaltzustandes der Schützmagnetspule über das Hall-Effekt-IC gemäß Fig. 4 bietet gegenüber der Messung der Steuerspannung den Vorteil einer eindeutigen Aussage über mögliche Unterbrechungen im Steuerkreis, beispielsweise durch Unterbrechung der Schützmagnetspule. The determination of the switching state of the contactor magnet coil via the Hall effect IC according to FIG. 4 offers the advantage over the measurement of the control voltage the advantage of a clear statement about possible interruptions in the control circuit, for example by interrupting the contactor magnet coil.

Die am Schütz bestimmten Schaltzustandssignale können über eine Bus-gekoppelte Auswerteeinrichtung zusammen mit dem Schaltzustand des Steuerschalters insbesondere hinsichtlich Einfachfehlern ausgewertet werden, die in nachfolgender Tabelle aufgelistet sind.The switching status signals determined on the contactor can be via a bus-coupled evaluation device together with the Switching state of the control switch in particular with regard Simple errors are evaluated in the following Table are listed.

Tabelle table

Mit der beschriebenen Anordnung ist also eine eindeutige Zu­ ordnung von Schaltzuständen und/oder Störungen möglich. Ins­ besondere gegenüber früheren Methoden, bei denen mechanische Hilfskontakte durch den Schützantrieb betätigt werden und als Öffner, Schließer oder Wechsler ihren Schaltzustand mit der Schaltbewegung der Schützkontakte ändern, ergibt sich nunmehr die Möglichkeit einer verbesserten, eindeutigen Signalerzeu­ gung. Da die Hilfskontakte zum Schalten kleiner Ströme, wie sie in elektronischen Schaltern üblicherweise auftreten, wenig geeignet sind und mechanische Toleranzen keine exakten Umschaltpunkte bei der Ein-Ausschaltbewegung des Schützan­ triebes zulassen, können sie demzufolge nicht zu einer aus­ reichend genauen Positionsbestimmung der Schützhauptkontakte bzw. des Brückenträgers verwendet werden.With the arrangement described, there is therefore a clear "Zu" order of switching states and / or faults possible. Ins special compared to previous methods where mechanical Auxiliary contacts are operated by the contactor drive and as NC contacts, NO contacts or change-over contacts change their switching status with the Change switching movement of the contactor contacts now results the possibility of an improved, clear signal generation supply. Since the auxiliary contacts for switching small currents, such as they usually occur in electronic switches, are not very suitable and mechanical tolerances are not exact Changeover points during the on / off movement of the contactor allow drive, they can therefore not be one sufficiently precise position determination of the main contactors or the bridge girder can be used.

Claims (13)

1. Einrichtung zur Schaltzustandserkennung von Schützen, die wenigstens eine Schaltbrücke mit zugehörigem Brückenträger, einen Anker und ein zugehöriges Joch mit Schützmagnetspule innerhalb eines Gehäuses aufweisen, gekennzeich­ net durch wenigstens eine Meßeinrichtung (10) zur Posi­ tionsbestimmung des Brückenträgers (2) und eine elektronische Schaltung (20-29) zur Überwachung des Schaltzustandes der Schützmagnetspule und zur Auswertung der Positionssignale einerseits und der Schaltzustandssignale andererseits.1. Device for detecting the switching status of contactors who have at least one switching bridge with associated bridge support, an armature and an associated yoke with contactor solenoid within a housing, marked net by at least one measuring device ( 10 ) for determining the position of the bridge support ( 2 ) and an electronic circuit ( 20-29 ) for monitoring the switching status of the contactor solenoid coil and for evaluating the position signals on the one hand and the switching status signals on the other. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Positionsmeßeinrichtung (10) eine statische Differential-Hall-Effekt-Sonde (15) zur berührungsfreien Messung einer bestimmten Position des Brückenträgers (2) enthält.2. Device according to claim 1, characterized in that the position measuring device ( 10 ) contains a static differential Hall effect probe ( 15 ) for non-contact measurement of a specific position of the bridge girder ( 2 ). 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Meßort der Differential- Hall-Effekt-Sonde (15) in der Positionsmeßeinrichtung (10) im von Verschmutzung der Schützmechanik geschützten Bereich des Gehäuses (1, 100) liegt.3. Device according to claim 2, characterized in that the measuring location of the differential Hall effect probe ( 15 ) in the position measuring device ( 10 ) is in the area of the housing ( 1 , 100 ) protected from contamination of the protective mechanism. 4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der Positionsmeßeinrich­ tung (10) die Differential-Hall-Effekt-Sonde (15) einem ferromagnetischen Meßkörper (11) zugeordnet ist.4. Device according to claim 2, characterized in that in the Positionsmeßeinrich device ( 10 ), the differential Hall effect probe ( 15 ) is assigned to a ferromagnetic measuring body ( 11 ). 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der ferromagnetische Meßkör­ per ein Eisenstreifen (11) ist, der mit zwei in Längsrichtung verlaufenden, zueinander versetzten Durchbrüchen (12, 13) versehen ist und der mit dem Brückenträger (2) mechanisch ge­ koppelt ist. 5. Device according to claim 4, characterized in that the ferromagnetic Meßkör is by an iron strip ( 11 ) which is provided with two longitudinally extending, mutually offset openings ( 12 , 13 ) and with the bridge girder ( 2 ) mechanically ge is coupled. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die elektronische Schaltung (20-29) ein Exklusiv-ODER-Schaltglied (20) beinhaltet, an dessen einen Eingang das Ausgangssignal der Differential- Halleffekt-Sonde (15) und an dessen anderen Eingang ein Schaltzustandssignal der Schützmagnetspule (6) angelegt wird.6. Device according to claim 1, characterized in that the electronic circuit ( 20-29 ) includes an exclusive OR switching element ( 20 ), at one input the output signal of the differential Hall effect probe ( 15 ) and at the other Input a switching status signal of the contactor solenoid ( 6 ) is applied. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Signal für den Schalt­ zustand der Schützmagnetspule (6) eine definierte Gleichspan­ nung von der Steuerspannung der Magnetspule (6) abgeleitet und an den zweiten Eingang des Exklusiv-ODER-Schaltgliedes (20) angelegt wird.7. Device according to claim 6, characterized in that as a signal for the switching state of the contactor solenoid ( 6 ) a defined DC voltage is derived from the control voltage of the solenoid ( 6 ) and to the second input of the exclusive OR switching element ( 20 ) is created. 8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Signal für den Schalt­ zustand der Schützmagnetspule (6) durch Messung des magneti­ schen Streufeldes mit einem Hall-Effekt-IC (60) abgeleitet wird.8. Device according to claim 6, characterized in that the signal for the switching state of the contactor magnet coil ( 6 ) by measuring the magnetic stray field's with a Hall effect IC ( 60 ) is derived. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, wobei das Joch einen Zwangs­ luftspalt und das Gehäuse eine ferromagnetische Bodenplatte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Hall-Effekt-IC (60) zwischen der ferro­ magnetischen Bodenplatte des Gehäuses (1) und einem gegen­ überliegenden Jochbereich (51, 52) angeordnet ist.9. The device according to claim 8, wherein the yoke has a forced air gap and the housing has a ferromagnetic base plate, characterized in that at least one Hall effect IC ( 60 ) between the ferro-magnetic base plate of the housing ( 1 ) and an opposite yoke region ( 51 , 52 ) is arranged. 10. Einrichtung nach Anspruch 9, wobei das Joch einen Zwangs­ luftspalt aufweist, dadurch gekennzeich­ net, daß der Hall-Effekt-IC (60) in jeweils einem Be­ reich (51, 52) des magnetischen Streufeldes angeordnet ist.10. The device according to claim 9, wherein the yoke has a forced air gap, characterized in that the Hall effect IC ( 60 ) in each Be rich ( 51 , 52 ) of the magnetic stray field is arranged. 11. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das magnetische Streufeld mit einem Hall-Effekt-IC (60) in einem partiell aufgeweiteten Be­ reich des Zwangsluftspaltes (54) des Magnetjochs (5) gemessen wird.11. The device according to claim 8, characterized in that the magnetic stray field with a Hall effect IC ( 60 ) in a partially widened area of the forced air gap ( 54 ) of the magnetic yoke ( 5 ) is measured. 12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Messung des magnetischen Gleichfeldes am Joch (5) bei einer Gleich­ stromerregung der Schützmagnetspule (6) für die beiden Feld­ richtungen je ein eigener Hall-Effekt-IC (60, 60′) vorgesehen ist.12. Device according to one of claims 8 to 11, characterized in that for measuring the constant magnetic field on the yoke ( 5 ) with a direct current excitation of the contactor magnet coil ( 6 ) for the two field directions each have their own Hall effect IC ( 60 , 60 ') is provided. 13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltzustandssignale über eine Bus-gekoppelte Auswerteein­ heit zusammen mit dem Schaltzustand des Steuerschalters hin­ sichtlich einzelner Kriterien ausgewertet werden.13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Switching status signals via a bus-coupled evaluation together with the switching status of the control switch visually individual criteria can be evaluated.
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