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Schaltungsanordnung zur Leitungsüberwachung Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Leitungsüberwachung für Geberleitungen
an Betriebsüberwachungsanlagen, Fernwirkanlagen, Steuerungen, Raum- und Gebäudeschutzanlagen.
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Es ist bekannt, daß bei Neldeanlagen eine einfache Leitungsüberwachung
in der Art stattfindet, daß als Geberkontakte Ruhestromkontakte verwendet werden.
hiermit ist eine Überwachung auf Leitungsbruch möglich. Nicht möglich ist eine Überwachung
auf Kurzschluß oder Erdschluß. Es ist ferner unter dem Namen MDL-System eine Leitungsüberwachung
bekannt, bei der die Speisung der Neldeleitung mit Wechselspannung erfolgt.
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In einem Geberzustand werden die positiven Halbwellen durchgelassen.
in dem anderen Geberzustand die negativen. Sind entweder beide Halbwellen vorhanden,
oder ist gar keine Halbwelle vorhanden, so liegt eine Leitungsstörung vor. Ein Nachteil
dieses Systems ist die lange Ansprechzeit: denn zur prüfung der Leitung auf Störung
wird die Zeit von mind. 3 llalbwellen benötigt. Bci der üblichen Speisung mit 50
Hz bedeutet dieses eine Totzeit von 60 Millisekunden.
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Um die ITachteile dieser bekannten Anordnungen zu vermeiden, hat sich
die Erfindung zur Aufgabe gemacht. eine Schaltung zu schaffen, die eine Meldeleitung
in wenigen Millisekunden auf Erdschluß, Kurzschluß und Unterbrechungen prüft und
ein Störungskriterium ausgibt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Versorgung
der Überwachungsschaltung aus einer Spannungsquelle erfolgt, die auf eine zweite
Spannungsquelle so aufgestockt ist, daß beide Pole der Versorgungsquelle @otential
gegen Erde führen.
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Um eine solche Uberwachungsschaltung verwirklichen zp können, ist
nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung der Geberkontakt mit einen Widerstandskombination
versehen, dergestalt, daß bei geöffnetem Geberkontakt noch ein kleiner Strom fließt,
der meldet, daß keine Unterbrechung vorliegt, während bei geschlossenem Geberkontakt
ein größerer Strom fließt, der so begrenzt ist, daß er kleiner ist als der Strom,
der durch einen Kurz- und/oder Erdschluß auf der Meldeleitung hervorgerufen wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur anhand eines
Blockschaltbildes dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
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Parallel zum Geberkontakt 1, der beispielsweise ein Ruhe- oder Arbeitskontakt
sein kann, ist ein Widerstand 2 von ca. 4,7 k0hm angeordnet. In Reihe mit dieser
Anordnung liegt ein Widerstand 3 von ca. 1,5 kOhm. Mit Hilfe dieser Anordnung wird
erreicht, daß beim Zustand "Schalter offen noch ein geringfügiger Strom fließt,
während beim Zustand "Schalter geschlossen" kein lich hoher Strom fließt. Wie eingangs
dargelegt, liegt üblicherweise bei den bekannten Meldeleitungen ein Draht auf Erdpotential
Diese Anordnung kann im vorliegenden Falle nicht gewählt werden, da hierbei ein
Erdschluß eines auf Erdpotential liegenden Drahtes der Neldeleitung nicht festgestellt
werden kann. Daraus folgt, daß die beiden zum Meldekontakt führenden Lei 4 bzw.
5 auf einem Potential liegen müssen, das höher als Erde liegt. Beim Ausführungsbeispiel'
liegt erfindungsgemäß eine leitung 6 über eine Triggeranordnung 7 an + 24 Volt,
während die andere Leitung 8 über eine weitere Triggeranordnung 9, 10, 11 an + 48
Volt liegt. Mithin befindet sich also zwischen beiden Leitungen eine Differenzspannung
von 24 Volt.
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Daraus folgt, daß die Neldeleitung aus ca. 24 Volt gespeist wird,
wobei der Geber im Zustand "Kontakt geschlossen" einen widerstand von 1,5 kOhm aufweist
während er im Zustand "Kontakt geöffnet' einen Widerstand von 6 kOhm aufweist. Hierbei
sind die Leitungswiderstände nicht berücksichtigt. Der Zustand '!Geberkontakt geschlossen'
bedingt somit einen Stromfluß von ca. 12 bis 15 mA in der Meldeleitung, während
der Zustand "Geberkontakt geöffnet" einen Stromfluß von @a. 3 bis 4 mA zuläßt. Im
Zustand "Leitungsbruch" fließen O mA im Zustand "Leitungskurzschluß" fließt ein
Kurzschlußstrom, der durch die Triggerschaltung 11 begrenzt wird. 3ci einem Erdschluß
auf der Leitung 8 fließt ebenfalls ein durch die Triggerschaltung 9, 10, 11 begrenzter
Kurzschlußstrom. Im Zustand "Erdschluß auf der Leitung 6" kehrt sich der Strom.
der zunächst über die Leitung 8 aus der Leiterplatte 12 heraus über den Geberkontakt
1 in die Leiterplatte hineingeflossen ist um und fließt nunmehr über die Leitung
G aus der Leiterplatte heraus eben Erde. Die Schaltung wertet diese fünf Zustände
aus und gibt die, dem jeweiligen Zustand zugeordneten Kriterien an die Lampe 13
für die Ausgabe "Leitungsstörung" bzw. an die Lampe 14 für die Ausgabe "Störmeldung"
oder an die Störmeldekarte 15. Liegt keine Leitungsstörung vor. bewegt sich also
der Strom in der Preldeleitung in einem Bereich zwischen etwa 3 m und -O mA. dann
geben die drei Trigger, 7, 9, jeweils ein L aus. Damit ist die Undbedingung 16 erfüllt
und es liegt sowohl am Ausgang "Leitungsstörung" als auch am Ausgang Gruppenlampe
"Leitungsstörung" eine Q, die Lampen 13 und 17 sind aus. Je nach Zustand des Geberkontaktes
1, offen oder geschlossen, befindet sich am Ausgang des Triggers 10 entweder ein
L oder eine 0. Geber die anschließende Undbedingung 18 und das negierte Oder 19
ergibt sich am Ausgang entweder eine 0 oder ein L. Bei diesem Kriterium wird die
nachfolgende Störmeldekarte 15 oder eine Störmeldelampe 14 angesteuert. Befindet
sich einer der Ausgänge von Trigger 7, 9 oder 11 nicht auf L, dann ist die nachfolgende
Undbedingung 16 nicht crfiillt. An ihrem Ausgang erscheint
jetzt
ein L, damit leuchtet sowohl die Lampe 13 "Leitungsstörung" als auch die Gruppenlampe
17 "Ieitungsstörung" auf.
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Es werden die verschiedenen Störungsf¢alle wie folgt angenommen:
1. Kurzschluß der Neldeleitung: Hierbei fließt in der Meldeleitung 4 bzw. 5 ein
Strom, der größer als 20 mm ist. Am Ausgang des Triggers 11 erscheint somit eine
0.
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2. Unterbrechung der Meldeleitung: Hierbei fließt in der Meldeleitung
4 bzw. 5 ein Strom der kleiner als 2 mA ist. Am Ausgang des Triggers 9 erscheint
somit eine 0.
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3. Erdschluß auf der Leitung 8: Hierbei fließt ebenso wie beim Kurzschluß
der Neldeleitung 4 bzw. 5 ein Strom der größer als 20 mA ist, aus der Leitung 8
gegen Erde. Am Ausgang des Triggers 11 erscheint somit eine 0.
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4. Erdschluß auf det Leitung 6: Hierbei kehrt sich der Strom in der
Leitung 6 um. Am Ausgang des Triggers 7 erscheint somit eine 0.
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Sobald einer der Eingänge der Undbedingung 16, die den Triggern 7,
9 und 11 nachgeordnet sind, nicht erfüllt ist, erscheint am Ausgang der Undbedingung
ein L. Hiernach schaltet ein im Blockschaltbild nicht eingezeichneternSchalttransistor
eine Lampe durch. Parallel zu diesem Schalttransistor kann iiber das der glied 20
entkoppelt, eine Lampenprüftaste 21 geschaltet werden, mit der, ohne Beeinflussung
der Schaltung, sämtliche Lampen auf ihre Funktionen geprüft werden können. Ferner
wird über ein weiteres Oderglied 22 eine allen Schleifen gemeinsame Gruppenlampe
17 eingeschaltet.
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Wie bereits erwähnt, erscheint am Ausgang des Triggers 10 bei geschlossenem
Geberkontakt 1 ein L, während bei offenem Geberkontakt eine 0 erscheint. Dem Trigger
10 nach-geordnet befindet sich eineUndbedingung 18 und eine negierte Oderbedingung
19.
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Durch die negierte Oderbedingung wird lediglich nur eine Umkehrung
des Potentials des Triggers 10 erreicht, d. h. befindet sich am Ausgang des Triggers
10 ein L, dann befindet sich am Ausgang der Oderbedingung 19 bzw. an der Klemme
Ausgabe "Störmeldung" eine 0. Somit ist die Lampe 14 erloschen.
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Liegt eine Leitungsstörung vor, dann ist eine aussage über den tatsächlichen
Zustand des Geberkontiktes nicht möglich.
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Es ist daher zweckmäßig, die Ansteuerung der Störmeldekarte so zu
schalten, daß der Zustand "Kein Alarm" vorliegt, d. h.
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wird der Geber als Ruhestromgeber betrieben, dann muß beim Auftreten
einer Störung am ausgang Ausgabe "Störmeldung" immer eine 0 vorliegen. Ist der Geber
als iirbeltsstromgeber geschaltet, dann muß beim Auftreten einer Störung am Ausgang
immer ein L vorliegen.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß eine Überwachung auf alle vorkommenden Arten der Leitungsstörung möglich ist.
Die Änsprechzeit der tberwachungsschaltung ist sehr gering. Sie betrugt nur wenige
Millisekunden, kann jedoch beim auftreten eines extrem hohen Störpegels auf der
Leitung zur Vermeidung von Störungen durch schnelle Impulse durch Zuschalten einer
Kapazität verlängert werden. Die Wirtschaftlichkeit der Schaltung ist bedingt durch
einen geringen Schaltungsaufwand und geringen Raumbedarf. Die Schaltung ist so entworfen,
daß sie ohne Schwierigkeiten vor jede übliche Meldeanlage geschaltet werden kann.