DE19751654A1 - Schaltungsanordnung zur Spannungszustandserkennung und -anzeige - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Spannungszustandserkennung und -anzeigeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur
Erkennung und Anzeige des Zustands einer Spannung in einem
Stromkreis, nachfolgend Prüfspannung genannt, nach dem Ober
begriff des Anspruchs 1. Derartige Schaltungsanordnungen wer
den beispielsweise für Prüfgeräte zur Spannungsprüfung in
Mittel- und Hochspannungsschaltanlagen eingesetzt. Die Ver
wendung einer stromgepulst aktivierbaren Anzeigeeinheit, z. B.
einer optischen Anzeigeeinheit mit Lumineszenzdioden und/oder
einer akustischen Anzeigeeinheit mit einem Piezo-Signalgeber,
in Verbindung mit einer Steuerschaltung, die eine entspre
chende Impulsgeneratorstufe zur Ansteuerung der Anzeigeein
heit enthält, ermöglicht es, die Anzeigeeinheit mit impuls
förmigen, getakteten Strömen und dadurch mit vergleichsweise
wenig Energie zu aktivieren. Bei anstehender Prüfspannung
kann hierzu die mit ihr aus dem überwachten Stromkreis ent
nehmbare Energie ausreichen.
Schaltungsanordnungen dieser Art sind in der Offenlegungs
schrift DE 41 09 943 A1 und der Patentschrift EP 0 402 277 B1
offenbart. Bei diesen herkömmlichen Schaltungsanordnungen
wird nur der Zustand anstehender Prüfspannung aktiv angezeigt
und die hierfür erforderliche Energie über die anstehende
Prüfspannung dem überwachten Stromkreis entnommen.
In bestimmten Anwendungsfällen besteht für Schaltungsanord
nungen dieser Art der Bedarf, auch in Betriebsphasen, in de
nen absichtlich oder aufgrund einer Fehlfunktion keine Prüf
spannung ansteht, den betreffenden Spannungszustand aktiv
mittels Aktivierung der Anzeigeeinheit anzeigen zu können,
ohne der Spannungsanordnung hierfür extern elektrische Ener
gie zuführen zu müssen. Beispielweise ist die aktive Anzeige
des Zustands der Prüfspannungsfreiheit, d. h. des Nichtvorlie
gens der Prüfspannung im überwachten Stromkreis, zweckmäßig,
um diese Situation eindeutig von dem Fall zu unterscheiden,
daß bei den oben erwähnten herkömmlichen Schaltungsanordnun
gen die Anzeigeeinheit für die aktive Anzeige des Anstehens
der Prüfspannung ausgefallen ist und deshalb nicht aktiv ist,
obwohl die Prüfspannung ansteht. Außerdem ist es wünschens
wert, diesen Zustand der Prüfspannungsfreiheit vom Fall eines
Leiterbruchs unterscheiden zu können, bei dem von der Span
nungsanordnung eine an sich im überwachten Stromkreis vorlie
gende Prüfspannung wegen Unterbrechung der Anschluß- bzw.
Verbindungsleitung nicht detektiert wird. Des weiteren be
steht häufig der Bedarf, Eigenprüfungen der Schaltungsanord
nung durchführen zu können, ohne in diesen Zeiträumen der
Schaltungsanordnung extern Energie zuführen zu müssen.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstel
lung einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu
grunde, mit der auch in Betriebsphasen ohne anstehende Prüf
spannung über einen ausreichend langen Zeitraum hinweg der
Zustand der Prüfspannungsfreiheit und/oder ein Leiterbruch
aktiv angezeigt und/oder Eigenprüfvorgänge durchgeführt wer
den können, ohne der Schaltungsanordnung während dieses Zeit
raums extern Energie zuführen zu müssen.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung
einer Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Bei dieser Schaltungsanordnung beinhaltet die Steuerschaltung
einen Speicherkondensator, der in Betriebsphasen mit anste
hender Prüfspannung oder einer anstehenden externen Hilfs
spannung aufgeladen wird und so dimensioniert ist, daß er in
Betriebsphasen ohne anstehende Prüfspannung bzw. externe
Hilfsspannung die Impulsgeneratorstufe für einen ausreichend
langen Zeitraum speist, damit diese in der Lage ist, in die
sem Zeitraum die Anzeigeeinheit aktiv zu halten und/oder ein
zur Durchführung von Eigenprüfungen der Schaltungsanordnung
verwendbares Stromsignal zu liefern. Dies ermöglicht eine ak
tive Anzeige von Prüfspannungszuständen, wie Prüfspannungs
freiheit oder Leiterbruch, und/oder eine Durchführung von Ei
genprüfungen gerade auch in Zeiträumen ohne anstehende Prüf
spannung bzw. externe Hilfsspannung, indem die dafür erfor
derliche Energie dem Speicherkondensator entnommen wird. Der
verbrauchte Energiebetrag kann dann jeweils anschließend in
Zeiträumen mit anstehender Prüf- bzw. Hilfsspannung dem über
prüften Stromkreis bzw. der externen Hilfsspannungsquelle
entnommen und wieder in den Speicherkondensator eingespei
chert werden. Damit wird in Betriebsphasen ohne anstehende
Prüfspannung eine aktive Anzeigefunktionalität und/oder eine
Eigenprüffähigkeit bereitgestellt, ohne daß hierzu eine in
terne Hilfsspannungsquelle vorgesehen oder der Schaltungsan
ordnung in diesen Zeiträumen elektrische Energie von außen
zugeführt werden muß.
Eine nach Anspruch 2 weitergebildete Schaltungsanordnung ist
so ausgelegt, daß sie das Vorliegen eines Nullspannungszu
stands, d. h. ein Nichtanstehen der Prüfspannung an der Schal
tungsanordnung, durch entsprechende Mittel erkennt und an der
Anzeigeeinheit aktiv anzeigt, indem die den Nullspannungszu
stand erkennenden Mittel ein Schaltelement zwischen der Im
pulsgeneratorstufe und der Anzeigeeinheit passend ansteuern.
Eine nach Anspruch 3 weitergebildete Schaltungsanordnung ver
mag zu unterscheiden, ob ein detektierter Nullspannungszu
stand auf Prüfspannungsfreiheit, d. h. Nichtvorliegen der
Prüfspannung im überwachten Stromkreis, oder auf einen Lei
terbruch zurückzuführen ist, und den jeweils vorliegenden
dieser beiden Zustände aktiv anzuzeigen. Dazu ist ein Detek
torelement vorgesehen, welches das Massepotential der Koppel
leitung zum überwachten Stromkreis mit dem Potential des
Speicherkondensators vergleicht und auf einen Leiterbruch
schließt, wenn der Potentialdifferenzbetrag kleiner als ein
vorgebbarer Schwellwert ist.
Eine nach Anspruch 4 weitergebildete Schaltungsanordnung ist
zur Durchführung von Eigenprüfungen geeignet, wozu sie betä
tigbare Schaltmittel aufweist, die den Ausgang der Impulsge
neratorstufe mit dem eingangsseitigen Spannungsabgriff der
Schaltungsanordnung verbinden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Die einzige Figur zeigt ein schematisches Schaltbild
einer Schaltungsanordnung zur Prüfung von Spannungs
zuständen insbesondere in dreiphasigen Mittel- und
Hochspannungsschaltanlagen.
Die gezeigte Schaltungsanordnung ist beispielsweise in Prüf
geräten zur Spannungsprüfung in Mittel- und Hochspannungs
schaltanlagen im Spannungsbereich zwischen 5kV bis 52kV ge
eignet und erlaubt neben dem üblichen Erkennen und aktiven
Anzeigen des Zustands anstehender Prüfspannung nicht nur eine
Prüfung auf Spannungsfreiheit gemäß der Norm B DIN VDE 0682
T415 und eine aktive Anzeige derselben, sondern darüber hin
aus auch die Erkennung eines Leiterbruchs und eines Erd
schlußzustands sowie anderer Störungszustände mit ungleichen
Phasenspannungen und überdies die Durchführung von Eigenprü
fungen der Schaltungsanordnung, jeweils einschließlich einer
aktiven Anzeigbarkeit der betreffenden Spannungszustände. Die
Schaltungsanordnung benötigt für diese eindeutige Unter
scheidbarkeit und aktive Anzeige der genannten Zustände keine
extern zuzuführende Hilfsenergie.
Die Schaltungsanordnung ist mit einem eingangsseitigen Span
nungsabgriffteil 1 an koaxiale Verbindungsleitungen mit pa
ralleler Masseverbindung angeschlossen, über die sie mit zu
gehörigen Phasenkoppelelektroden kapazitiv oder ohmsch mit
dem überwachten Stromkreis verbunden ist. Der Übersichtlich
keit halber ist die Schaltungsanordnung in der Figur nur hin
sichtlich einer Phase vollständig und bezüglich der beiden
anderen Phasen nur insoweit dargestellt, wie dies für das
Verständnis der Erfindung notwendig ist, wobei der Fachmann
leicht die nicht explizit gezeigten Schaltungskomponenten für
die beiden anderen Phasen zu ergänzen vermag. So ist stell
vertretend für alle drei nur eine Verbindungsleitung L1 ex
plizit gezeigt. Die Mittel- bzw. Hochspannung ist dabei in
herkömmlicher und folglich nicht näher gezeigter Weise über
einen kapazitiven oder ohmschen Teiler heruntergeteilt, von
dem ein oberspannungsseitiger Teiler in der Koppelelektrode
ausgeführt ist und ein unterspannungsseitiger Teiler aus ei
ner Parallelschaltung von koaxialer Verbindungsleitung L1,
Meßbeschaltungskapazität und Prüfgerät besteht und sekundär
gegen Masse gelegt ist.
Als Anzeige besitzt die Schaltungsanordnung eine LCD-Anzeige
einheit 2, die stromgepulst, d. h. mittels einzelner Stromim
pulse, aktivierbar ist und beispielsweise als alphanumerische
Anzeige realisiert sein kann. Alternativ können beliebige an
dere, stromgepulst aktivierbare Anzeigeeinheiten verwendet
werden, die auf Wunsch auch einzelne Anzeigeelemente beinhal
ten können, die spezifisch jeweils einer der verschiedenen
Anzeigefunktionen zugeordnet sind. Insbesondere ist z. B. auch
eine mit mehreren LEDs bestückte Anzeigeeinheit verwendbar.
Die LCD-Anzeigeeinheit 2 besitzt mehrere Eingänge, über die
ihr die verschiedenen anzuzeigenden Informationen getrennt
zuführbar sind, die dann in jeweils unterscheidbarer Weise
zur Anzeige gebracht werden. Die anzuzeigenden Informationen
umfassen insbesondere Informationen über einen erkannten Lei
terbruch, eine erkannte Spannungsfreiheit, das Erkennen einer
anstehenden Prüfspannung für jede der drei Phasen sowie über
das Erkennen eines Erdschlusses oder einer anderen Störung,
die ungleiche Phasenspannungen zur Folge hat, wobei diese er
kannten Zustände von der LCD-Anzeigeeinheit 2 jeweils aktiv
und unterscheidbar angezeigt werden.
Zwischen Spannungsabgriffteil 1 und Anzeigeeinheit 2 weist
die Schaltungsanordnung eine Steuerschaltung auf, die dafür
ausgelegt ist, den Zustand der eingangsseitig anliegenden
Prüfspannung für jede Phase zu erkennen und die Anzeigeein
heit 2 zur aktiven Anzeige des entsprechenden Spannungszu
stands anzusteuern. Dazu enthält die Steuerschaltung einen
Impulsgenerator 3 herkömmlichen Aufbaus, der über einen er
sten Brückengleichrichter 4a an das Spannungsabgriffteil 1
angeschlossen ist. Insbesondere ist hierfür beispielsweise
der in der oben zitierten DE 41 09 943 A1 beschriebene Im
pulsgenerator verwendbar. Durch die Ankopplung an den Span
nungsabgriffteil 1 wird der Impulsgenerator 3 bei anstehender
Prüfspannung von dieser gespeist, d. h. mit der Energie aus
dem überwachten Mittel- bzw. Hochspannungsschaltkreis. Um
diese Energieentnahme zu minimieren, erzeugt der Impulsgene
rator 3 auf einer Ausgangsleitung 5 ein Stromimpulssignal,
dessen Stromimpulse gerade ausreichen, um die LCD-Anzeige
einheit 2 aktiv zu betreiben.
Damit der Impulsgenerator 3 das zur Aktivierung der LCD-An
zeigeeinheit 2 benötigte Stromimpulssignal auch in Be
triebsphasen ohne anstehende Prüfspannung erzeugen kann, be
inhaltet die Schaltungsanordnung einen zwischen den ersten
Brückengleichrichter 4a und den Eingangsanschlüssen des Im
pulsgenerators 3 parallel eingeschleiften Speicherkondensator
C1. In Betriebsphasen mit anstehender Prüfspannung, d. h. im
Normalbetrieb der Schaltungsanordnung, wird der Speicherkon
densator C1 durch die Prüfspannung oder auf Wunsch alternativ
durch eine extern zugeführte Hilfsspannung aufgeladen. In Be
triebsphasen ohne anstehende Prüfspannung bzw. externe Hilfs
spannung speist der aufgeladene Speicherkondensator C1 für
einen ausreichend lang gewählten Zeitraum den Impulsgenerator
3, so daß währenddessen die LCD-Anzeigeeinheit 2 aktiv gehal
ten werden kann. Es versteht sich, daß je nach Wahl der ge
wünschten Dauer dieses Anzeigezeitraums in Betriebsphasen oh
ne anstehende Prüf- bzw. Hilfsspannung die Kapazität des
Speicherkondensators C1 ausreichend groß gewählt ist. Die
Zeitspanne, nach welcher der Speicherkondensator C1 so weit
entladen ist, daß der davon gespeiste Impulsgenerator 3 die
LCD-Anzeigeeinheit 2 nicht mehr aktivieren kann, ist insbe
sondere so bemessen, daß übliche Spannungsausfälle damit
vollständig überbrückt werden können.
Des weiteren beinhaltet die Steuerschaltung Mittel zur Erken
nung, ob die Prüfspannung der jeweiligen Phase überhaupt an
der Eingangsseite der Schaltungsanordnung anliegt, d. h. ob
eine in eindeutiger Weise aus dieser jeweiligen Phasenspan
nung abgeleitete Prüfgleichspannung UL1, UL2, UL3 größer null
ist. Dazu beinhalten diese Mittel einen Komparator 6 mit je
einem Eingang für jede Phase sowie, wiederum nur für eine
Phase explizit dargestellt, für jede Phase einen an den Span
nungsabgriffteil 1 angeschlossenen, zweiten Brückengleich
richter 4b und eine daran angeschlossene Prüfgleichspannungs-
Detektoreinheit 7. Letztere stellt fest, ob die vom zweiten
Brückengleichrichter 4b gelieferte Prüfgleichspannung UL1,
UL2, UL3 einen Wert größer als null hat oder nicht und gibt
ein entsprechendes Ausgangssignal an den zugehörigen Eingang
des Komparators 6 ab. Der Komparator 6 ist so aufgebaut, daß
er anhand der zugeführten Eingangssignale erkennt, ob die
drei Prüfgleichspannungen UL1, UL2, UL3 gleich groß sind und
ob sie in diesem Fall alle gleich null sind, wozu er einen
herkömmlichen, hier nicht näher zu beschreibenden Aufbau be
sitzt. Wenn er eine Spannungsungleichheit zwischen den drei
Prüfgleichspannungen UL1, UL2, UL3 feststellt, wird dies als
Vorliegen eines Erdschlusses oder einer anderen, ein solches
Spannungsungleichgewicht verursachenden Störung gewertet, und
der Komparator 6 gibt über einen ersten Ausgang und eine zu
gehörige Verbindungsleitung 8 ein entsprechendes Informati
onssignal an einen Erdschluß- bzw. Störungsanzeigeeingang der
LCD-Anzeigeeinheit 2 ab. Letztere zeigt dann diesen Erd
schluß- bzw. Störungszustand in geeigneter, eindeutiger Weise
optisch an. Da in diesem Fall eines Spannungsungleichgewichts
zumindest aus einer der drei Phasen noch Prüfspannung und da
mit Energie aus dem überwachten Stromkreis zur Verfügung
steht, kann diese zur Aufrechterhaltung des Betriebs der
Schaltungsanordnung in dieser Betriebssituation genutzt wer
den, ohne daß hierfür Energie aus dem Speicherkondensator C1
benötigt wird.
In gleicher Weise kann die Feststellung und aktive Anzeige
des Zustands anstehender Prüfspannung ohne Zuhilfenahme von
Energie aus dem Speicherkondensator C1 erfolgen. In diesem
Betriebszustand wird für jede Phase von der betreffenden
Prüfgleichspannungs-Detektoreinheit 7 festgestellt, daß die
Prüfgleichspannung einen Wert größer als null hat, und aus
gangsseitig das entsprechende Informationssignal abgegeben.
Das Ausgangssignal der jeweiligen Prüfgleichspannungs-Detek
toreinheit 7 wird nun nicht nur, wie erwähnt, dem Komparator
6 zugeführt, sondern parallel dazu über einen hierfür vorge
sehenen Satz von drei Verbindungsleitungen 9 einem jeweils
zugehörigen Eingang der LCD-Anzeigeeinheit 2. Die LCD-An
zeigeeinheit 2 erhält damit für jede Phase die Information
über das Anstehen der Prüfspannung. Bleibt außerdem eine In
formation über einen Erdschluß oder eine Störung vorn Kompara
tor 6 aus, zeigt die Anzeigeeinheit 2 in einer eindeutigen,
geeigneten Weise an, daß die Prüfspannung ordnungsgemäß an
steht. Die in diesem Betriebsfall von der Schaltungsanordnung
benötigte Energie, insbesondere zum Betrieb der Anzeigeein
heit 2, kann wegen der ordnungsgemäß anstehenden Prüfspannung
wiederum direkt dem überwachten Stromkreis entnommen werden.
Stellt der Komparator 6 fest, daß alle drei Prüfgleichspan
nungen UL1, UL2, UL3 gleich null sind, d. h. daß ein Nullspan
nungsfall vorliegt, so gibt er ein entsprechendes Informati
onssignal über einen zweiten Ausgang auf eine Steuerleitung
10, die zur Steuerelektrode eines ersten Transistorschalters
T1 geführt ist, dessen Schaltstrecke den Ausgang des Impuls
generators 3 mit einem Knoten 11 verbindet, von dem zwei pa
rallele Stromzweige zur Anzeigeeinheit 2 weiterführen. Beide
Stromzweige beinhalten je einen weiteren Transistorschalter
T2, T3 und führen zu jeweils einem weiteren Eingang der An
zeigeeinheit 2, und zwar der eine zu einem Eingang für Lei
terbruchanzeige und der andere zu einem Eingang für Span
nungsfreiheitsanzeige.
Mit dieser Maßnahme wird ermöglicht, den Nullspannungsfall,
d. h. den Fall eines fehlenden Anliegens der Prüfspannung an
der Eingangsseite der Schaltungsanordnung, für jede der drei
Phasen getrennt nach Vorliegen eines Leiterbruchs oder von
Pulsspannungsfreiheit anzuzeigen. Um diese beiden möglichen
Ursachen eines Nullspannungszustands diskriminieren zu kön
nen, verfügt die Steuerschaltung des weiteren pro Phase über
ein jeweiliges Leiterbruch-Detektorelement 12, welche die
Spannungsdifferenz U zwischen dem Potential der Massespan
nungselektrode des Speicherkondensators C1 und dem Massepo
tential vergleicht, das auf der parallel zur jeweiligen Ver
bindungsleitung L1 oder innerhalb derselben z. B. als Schir
mung geführten Masseverbindung zur zugehörigen Koppelelektro
de herrscht, wozu dieses Massepotential über eine Anschluß
leitung 13 zur Leiterbruch-Detektoreinheit 12 geführt ist.
Diese Masseverbindung zur Koppelelektrode wird im Fall eines
Leiterbruchs der Verbindungsleitung L1 mit unterbrochen, was
zur Folge hat, daß bei einem Leiterbruch die detektierte
Spannungsdifferenz U unter einen jeweils vorgegebenen
Schwellwert UsL1, UsL2, UsL3 abfällt, während sie bei nicht
unterbrochener Verbindungsleitung über diesem Schwellwert
liegt. Die Leiterbruch-Detektoreinheiten 12 geben ein ent
sprechendes Informationssignal auf eine Steuerleitung 14,
welche diese zu einem gemeinsamen Steuersignal verbindet, das
den Steuerelektroden der beiden parallelen Transistorschalter
T2, T3 zugeführt wird.
Diese beiden parallelen Transistorschalter T2, T3 sind von
entgegengesetztem Typ, z. B. ein npn- und ein pnp-Transistor,
so daß stets nur einer von ihnen leitend geschaltet ist. Spe
ziell wird der Transistorschalter T2, welcher in dem vom Kno
ten 11 zum Leiterbruch-Anzeigeeingang der Anzeigeeinheit 2
führenden Leitungszweig liegt, dann leitend geschaltet, wenn
die Leiterbruch-Detektoreinheiten 12 einen Leiterbruch detek
tieren und ein entsprechendes Ausgangssignal abgeben, während
in diesem Fall der im anderen, zum Spannungsfreiheits-An
zeigeeingang der Anzeigeeinheit 2 führenden Leitungszweig
liegende Transistorschalter T3 sperrend geschaltet wird. Um
gekehrt wird er letztgenannte Transistorschalter T3 leitend
geschaltet, wenn die Leiterbruch-Detektoreinheiten 12 keinen
Leiterbruch erkennen, während dann gleichzeitig der dazu pa
rallele Transistorschalter T2 sperrt. Da in beiden Fällen
keine Prüfspannung an der Schaltungsanordnung ansteht und der
Komparator 6 folglich den ersten Transistorschalter T1 lei
tend schaltet, wird das Stromimpulssignal des Impulsgenera
tors 3 bei einem vorliegenden Leiterbruch zum Leiterbruch-
Anzeigeeingang und ansonsten zum Spannungsfreiheits-Anzeige
eingang der Anzeigeeinheit 2 geleitet.
Die Anzeigeeinheit 2 erhält mit diesem über den entsprechen
den Eingang zugeführten Stromimpulssignal die Information
darüber, daß ein Leiterbruch bzw. der Zustand der Spannungs
freiheit vorliegt, und gleichzeitig die für einen aktiven Be
trieb derselben erforderliche Energie. Sie zeigt dann dement
sprechend in geeigneter, eindeutiger Weise das Vorliegen ei
nes Leitärbruchs oder des Zustands der Prüfspannungsfreiheit
an. Da in dieser Betriebssituation keine Prüfspannung an der
Schaltungsanordnung anliegt, kann diese Energie in diesem
Zeitraum nicht dem überwachten Stromkreis entnommen werden.
Daher wird der Impulsgenerator 3 nun aktiv vom Speicherkon
densator C1 gespeist. Zwar entlädt sich dieser daraufhin
langsam, jedoch ist er, wie gesagt, so dimensioniert, daß er
den Betrieb des Impulsgenerators 3 und damit auch den aktiven
Betrieb der LCD-Anzeigeeinheit 2 über einen ausreichenden,
vorwählbaren Zeitraum hinweg aufrechterhält. Dies ermöglicht
folglich die aktive Anzeige des Zustands der Spannungsfrei
heit und davon unterscheidbar auch des Leiterbruchzustands in
Betriebsphasen ohne anstehende Prüfspannung, ohne daß in die
sem Zeitraum eine externe Hilfsspannung zugeführt werden muß.
Dabei sei angemerkt, daß das Vorliegen eines Leiterbruchs na
turgemäß unabhängig davon festgestellt und angezeigt wird, ob
die Prüfspannung im überwachten Stromkreis tatsächlich vor
handen ist oder nicht.
Die Fähigkeit des Speicherkondensators C1, den Impulsgenera
tor 3 in Betriebsphasen ohne anstehende Prüfspannung über ei
ne gewisse Zeitspanne hinweg betreiben zu können, wird bei
der gezeigten Schaltungsanordnung des weiteren zur Durchfüh
rung von Eigenprüfvorgängen genutzt. Dazu beinhaltet die
Steuerschaltung eine benutzerbetätigbare Eigenprüftaste 15,
über die ein jeweiliger Eigenprüfvorgang ausgelöst werden
kann. Durch Schließen dieser Eigenprüftaste 15 wird das Aus
gangssignal des Impulsgeneratos 3 über einen Vorwiderstand R1
an die Steuerelektrode eines weiteren Transistorschalters T4
angelegt, dessen Schaltstrecke den Ausgang des Impulsgenera
tors 3 mit dem Spannungsabgriffteil 1 verbindet, wie durch
das eingekreiste Bezugszeichen A symbolisiert. Diese Verbin
dung ist bei geöffneter Eigenprüftaste 15 durch das zugehöri
ge Transistorschaltelement 4 unterbrochen und wird durch Be
tätigen der Eigenprüftaste 15 hergestellt, wobei sie so aus
gelegt ist, daß dann das Stromimpulssignal des Impulsgenera
tors 3 an die Eingangsseite der diversen Brückengleichrichter
4a, 4b der Steuerschaltung angelegt wird, so daß es zur Span
nungsversorgung der Schaltungsanordnung während des Eigen
prüfvorgangs dient. Mit dieser durch Rückführung des Stromim
pulssignals des Impulsgenerators 3 bereitgestellten Energie
versorgung werden alle Komponenten der Steuerschaltung sowie
die LCD-Anzeigeeinheit 2 aus der zwischengespeicherten Ener
gie des Speicherkondensators C1 betrieben und können dadurch
in ihrer Funktionsfähigkeit getestet werden.
Die obige Beschreibung eines vorteilhaften Ausführungsbei
spiels zeigt, daß sich die erfindungsgemäße Schaltungsanord
nung zur Spannungsprüfung und zur Anzeige des detektierten
Spannungszustands mit geringem Energiebedarf eignet, der al
lein durch Energieentnahme aus dem überwachten Stromkreis
bzw. in Zeiträumen ohne anstehende Prüfspannung aus einem
Speicherkondensator gedeckt werden kann, der so ausgelegt
ist, daß er über eine Impulsgeneratorstufe einen aktiven Be
trieb der Anzeigeeinheit für einen gewünschten, ausreichend
langen Zeitraum sicherstellt. Es versteht sich, daß nach ei
ner solchen Energieentnahme aus dem Speicherkondensator C1
letzterer wieder durch die entsprechende Prüf- oder externe
Hilfsspannung aufgeladen wird, sobald diese wieder an der
Schaltungsanordnung ansteht.
Selbstverständlich umfaßt die in den Ansprüchen charakteri
sierte Erfindung neben der gezeigten weitere, demgegenüber
modifizierte Schaltungsanordnungen, z. B. solche, die speziell
auf die Spannungsprüfung in einem einphasigen Stromkreis aus
gelegt sind und daher die zur Überwachung zweier weiterer
Phasen aufgezeigten Maßnahmen nicht benötigen. In einer ver
einfachten Ausführungsform kann auf die spezifische Leiter
brucherkennung oder die spezifische Erdschluß- bzw. Störungs
erkennung oder die Eigenprüffähigkeit verzichtet werden, so
daß dann auch die jeweils hierzu benötigte Mittel entfallen
können. In einer weiteren Variante ist vorgesehen, die der
Anzeigeeinheit zugeführten Anzeigesignale zusätzlich für eine
Fernsignalisierung verfügbar zu machen, wozu sie geeignet,
z. B. über einen Optokoppler, ausgekoppelt und aufbereitet
werden.
Claims (4)
1. Schaltungsanordnung zur Erkennung und Anzeige des Zu
stands einer Prüfspannung mit
- - einem eingangsseitigen Spannungsabgriffteil (1) zum Ab greifen der Prüfspannung,
- - einer stromgepulst aktivierbaren Anzeigeeinheit (2) und
- - einer zwischen dem Spannungsabgriffteil und der Anzeige einheit angeordneten Steuerschaltung zur Erkennung des Prüfspannungszustands und zur davon abhängigen, stromge pulsten Ansteuerung der Anzeigeeinheit mittels einer Im pulsgeneratorstufe,
- - die Steuerschaltung einen Speicherkondensator (C1) auf weist, der durch die Prüfspannung bei Anstehen derselben oder durch eine externe Hilfsspannung aufladbar und dafür ausgelegt ist, die Impulsgeneratorstufe (3) in Betriebs phasen ohne anstehende Prüf- bzw. Hilfsspannung während ei nes Zeitraums vorgebbarer Dauer zur Aktivierung der Anzei geeinheit (2) und/oder zur Durchführung von Eigenprüfungen der Schaltungsanordnung zu speisen.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, weiter gekenn
zeichnet durch Mittel (6, 7) zur Erkennung des Zustands des
Nichtanstehens der Prüfspannung an der Schaltungsanordnung
und zur davon abhängigen Ansteuerung eines Schaltelements
(T1), das den Ausgang der Impulsgeneratorstufe (3) mit der
Anzeigeeinheit (2) zwecks Anzeige dieses Zustands verbindet.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, weiter gekenn
zeichnet durch Mittel (12, T2, T3) für eine diskriminierende
Erkennung eines Leiterbruchs einerseits und von Spannungs
freiheit andererseits sowie zur jeweils unterschiedlichen Ak
tivierung der Anzeigeeinheit (2) zwecks individueller Anzeige
des betreffenden Zustands, wobei diese Mittel eine Leiter
bruch-Detektoreinheit (12) beinhalten, welche das Potential
der Masseelektrode des Speicherkondensators (C1) mit dem Mas
sepotential einer Verbindungsleitung (L1) zur Ankopplung der
Schaltungsanordnung an den überwachten Stromkreis vergleicht
und ein von diesem Vergleich abhängiges Ausgangssignal ab
gibt.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
weiter dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zur Durchfüh
rung von Eigenprüfvorgängen aufweist, die betätigbare Schalt
mittel (15, T4) umfassen, die den Ausgang der Impulsgenera
torstufe (3) mit einem Spannungseingang des Spannungsabgriff
teils (1) verbinden.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
DE29724824U DE29724824U1 (de) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | Schaltungsanordnung zur Spannungszustandserkennung und -anzeige |
DE19751654A DE19751654A1 (de) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | Schaltungsanordnung zur Spannungszustandserkennung und -anzeige |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19751654A DE19751654A1 (de) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | Schaltungsanordnung zur Spannungszustandserkennung und -anzeige |
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DE19751654A1 true DE19751654A1 (de) | 1999-05-27 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19751654A Withdrawn DE19751654A1 (de) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | Schaltungsanordnung zur Spannungszustandserkennung und -anzeige |
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DE (1) | DE19751654A1 (de) |
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