DE2203497A1

DE2203497A1 - Fehlstromueberwachung

Info

Publication number: DE2203497A1
Application number: DE19722203497
Authority: DE
Inventors: Joachim Barzantny; Karl Dipl-Ing Bretz; Hans Rainer
Original assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Current assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority date: 1972-01-26
Filing date: 1972-01-26
Publication date: 1973-08-02
Also published as: GB1424231A; FR2169278A1; FR2169278B3; IT978364B

Description

Patentstelle

Go/Og

24. Januar 19 72 24.176.+

INTERATOM ? 9 Π Ί A Q

Internationale Atomreaktorbau GmbH 506 Bensberg

Fehlstromüberwachung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und eine Anordnung zur Überwachung von Stromkreisen nach dem Induktionsprinzip durch ein bei Unterbrechung erkennbares Signal. Diese Erfindung ist besonders geeignet zur überwachung von zahlreichen Stromkreisen, insbesondere geregelten Heizkreisen, und kann in großen Stückzahlen hergestellt und schnell und fehlerfrei montiert werden.

Vorrichtung zur Überwachung der Funktion von Stromkreisen mittels einer Signaleinrichtung, z.B. einer Glimmlampe, sind bekannt (sie erfordern aber zahlreiche kleine Bauteile mit mehreren Kabelverbindungen, die mit erheblichem Aufwand an Raum und Montagezeit verbunden sind). Fehlstromüberwachungen werden aber auch als Schadensnachweis an solchen Stromkreisen verwendet, die aus betrxebstechnxschen Gründen unterbrochen werden, z.B. elektrische Heizkreise, die von einem einfachen Zweipunkt-Regler an- oder ausgeschaltet werden. In solchem Fall ist die Unterbrechung eines Stromkreises natürlich kein Schaden, der durch ein Signal angezeigt werden muß.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung sowie eine Anordnung zur Überwachung von Stromkreisen nach dem Induktionsprinzip, insbesondere durch ein nur bei Unterbrechung im Schadensfall erkennbares Signal, bei der Raumbedarf und Montagezeit gering sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß diese Vorrichtung kompakt ist und auf einer an sich bekannten Schiene an Stelle einer üblichen Klemme einfach montierbar gestaltet ist. Diese Klemme, die beispielsweise als Signal eine Leuchtdiode enthält, kann in Kabelkästen oder Regelschränken anstelle der üblichen und notwendigen Klemmen verwendet werden und erfordert daher keine zusätzliche Verkabelung.

Zur Überwachung mehrerer Stromkreise wird eine Anordnung vorgeschlagen, die aus mehreren Vorrichtungen der beschriebenen Art und einer Zentraleinheit mit einem Zentralsignal besteht, wobei die beschriebenen Vorrichtungen mit der Zentraleinheit und/oder miteinander durch feste Steckverbindungen elektrisch verbindbar sind. Diese festen Steckverbindungen ersparen zusätzliche Verkabelung, sie bilden eine leitende Verbindung zwischen den eng nebeneinander angeordneten Vorrichtungen und können am Ende einer Reihe von Einzelvorrichtungen mit einer Zentraleinheit verbunden werden, die an zentrales Signal erkennbar werden läßt, wenn in einer der einzelnen Überwachungsvorrichtungen eine durch Schadensfall bedingte Unterbrechung eines Stromkreises festgestellt, wird. Gleichzeitig dienen die festen Steckverbindungen zur Spannungsversorgung der Einzelvorrichtungen.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Signal nur erkennbar ist, wenn der zu überwachende Stromkreis unterbrochen aber die Spannung dieses Stromkreises noch vorhanden ist. Durch diese Ausgestaltung wird vermieden, daß auch bei betriebsüblichen Unterbrechungen ein Signal . " erkennbar wird.

In spezieller Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß an jeder einzelnen Überwachungsvorrichtungen ein Schalter vorhanden ist, mit dem die elektrische Verbindung der Einzelvorrichtung mit dem Signal der Zentraleinheit zu unterbrechen ist. Mit Hilfe dieses Schalters kann verhindert werden, daß das nächste Signal übersehen oder überhört wird.

Wenn die erfindungsgemäße Anordnung mit einem betriebsbedingten zentralen Zweipunkt-Regler zusammenarbeitet, der die verschiedenen Stromkreise entweder an- oder abschaltet, sind prinzipiell zwei Schaltungen möglich. Im einen Fall wird das Signal der Zentraleinheit über den Reglerkontakt derart verriegelt, daß nur bei eingeschaltetem Regler das Signal ausgelöst wird, dadurch wird vermieden, daß bei einer betriebsbedingten Unterbrechung eines Stromkreises ein Signal erkennbar wird. Im anderen Fall wird ein Signal nur ausgelöst, wenn der Stromkreis unterbrochen, aber die Spannung noch vorhanden ist.

Die Figuren 1-5 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Figur 1 zeigt in Originalgröße eine Ansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung ohne Deckel.

Figur 2 zeigt eine Draufsicht von oben.

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Figur 3 zeigt eine Ansicht von der Seite.

Figur h zeigt im vergrößerten Maßstab einen der drei Steckerstifte, mit denen die einzelnen Überwachungsvorrichtungen miteinander leitend verbunden werden.

Figur 5 zeigt eine vergrößerte Ansicht auf die Leiterplatte mit den darauf angeordneten Bauteilen in gleicher Blickrichtung wie Figur 1.

Figur 6 zeigt die Schaltung einer erfindungsgemäßen einzelnen Überwachungsvorrichtung mit den Bezeichnungen aus Figur 5.

Figur 7 zeigt in stark vereinfachter, schematischer Darstellung, wie mehrere einzelne Überwachungsvorrichtungen 1 bis η mit einer Zentraleinheit (100) verbunden sind.

In den Figuren 1,2 und 3 ist Teil 1 ein im Spritzgußverfahren hergestelltes Kunststoffgehäuse, das durch einen nicht näher gezeigten ebenen Deckel verschlossen werden kann. Die Teile (2) sind zwei mit dem Gehäuse (1) nachgiebig verbundene Elemente, die in eine handelsübliche Klemmenschiene (3) gesteckt und durch Drehung um ca* 90° festgeklemmt werden. Teil H ist einer von drei Steckerstiften, mit denen die Überwachungsvorrichtungen miteinander und/oder mit einer Zentraleinheit leitend verbunden werden können, und die, wie in Figur f gezeigt, auf der einen Seite einen mit einer Feder (5) versehenen Stift und auf der anderen Seite eine entsprechende Bohrung (6) tragen. Die rechteckigen öffnungen (7) enthalten nicht näher gezeigte Schraubklemmen, die durch die runden Öffnungen (8) mit einem Schraubenzieher auf den Kabelenden eines zu überwachenden Stromkreises festgeklemmt werden können. Teil (9) ist eine Leiterplatte, die in das Gehäuse Cl) geklemmt wird.

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Figur 6 zeigt die Schaltung einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung, dabei werden mit (R) die beiden Klemmen für den zu überwachenden Stromkreis bezeichnet. (Tr) ist ein Transformator, durch dessen Primärwicklung, die aus wenigen Windungen eines starken Drahtes besteht, der zu überwachende Stromkreis fließt. Zur Übertragung wird ein Weicheisen als Feldverstärkung benutzt und auf diesem die Sekundärwicklung mit vielen Windungen dünnen Drahtes aufgebracht. Die so erhaltene von der Größe des Primärstroms abhängige Sekundärspannung wird halbweggleichgerichtet (D3), gefiltert (C2) und einem Komparator (V) zugeführt. Wesentlich ist, daß der Komperator (V) spannungsmäßig einseitig versorgt wird durch Einspeisung in der Peripherie. Durch diese Art der Komparatorschaltung muß aber auch das Eingangspotential des Komparators (V) angehoben werden, was mit D4 geschieht. (D2) dient zur Temperaturkompensation von (D3). Um bei schnellen Vorgängen einen Spannungseinbruch bei (D2) zu vermeiden, wird (Cl) parallel mit (Dl) geschaltet und diese wiederum mit (D2) gegen Durchschlag geschützt. Zum Schutz des Komparators (V), bei großen Strömen im Primärkreis dient D5.

Diese Schaltung ist im Bereich von + 10% bis - 15% versorgungsspannungsempfindlich, die dazu erforderliche Stabilisierung wird mit (Tl), (R6), (DB) und (RU) erzeugt. Beim Stromausfall im Primärkreis kippt der Komparator (V) infolge Überwiegens des positiven Potentials an (D) und Wegfall des positiven Potentials an (E Dieser Vorgang wird durch die Leuchtdiode (D12) angezeigt und über einen kurzschlußfesten Ausgang (Rl) als Signal von 50 mA und 21 V an die in dieser Schaltung nicht näher gezeigte Zentraleinheit weitergegeben. Die bisher beschriebene Schaltung zeigt eine beliebige Unterbrechung des Primärstromkreises an. Wenn wie oben bereit beschrieben, das Signal nur erkennbar sein soll, wenn der Stromkreis unterbrochen, aber die Spannung noch vorhanden ist, wird die Schaltung folgendermaßen ergänzt:

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Durch einen hochohmigen Teiler (RIl und R12) wird die auch bei Unterbrechung des Stromkreises anstehende Spannung einem Gleichrichter (D9) zugeführt. Diese gleichgerichtete Spannung wird mit dem Kondensator (C3) geglättet. Die Diode (DlO) dient zur Spannungsbegrenzung. Solange die zu überwachende Spannung vorhanden ist, ist TH durchgeschaltet. Damit ist DIl gesperrt und der Komparator (V) kann normal schalten. Erst wenn der Transistor (T¹+) aufgrund der fehlenden Spannung gesperrt ist, liegt an (E) ein positives Potential und am Ausgang kommt keine Warnung.

Die Figur 7 zeigt die stark schematisierte Verbindung von mehreren Überwachungsvorrichtungen 1 bis η mit einer Zentraleinheit (100). Dabei ist Teil (104) ein Transformator mit den beiden Klemmen (R) aus Figur 6 des zu überwachenden Stromkreises. Teil (103) ist ein Gleichrichter und Teil (106) ein Filter. Teil 109 ist ein Komparator und wirkt einerseits auf die Leuchtdiode (105) und andererseits über den "Transistorschalter (102) und den mechanischen Schalter (IOD auf das Relais (107) der Zentraleinheit (100). Mit diesem Relais (107) wird nicht nur eine Leuchtdiode (110) in der Zentraleinheit (100) sondern auch ein nicht näher gezeigtes Signal über die Klemmen R^ betätigt.

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Claims

Schutzansprüche

1./ Vorrichtung zur Überwachung von Stromkreisen nach dem Induktionsprinzip durch ein bei Unterbrechung des Stromkreises erkennbares Signal (105), dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorrichtung (1) kompakt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorrichtung (1) auf einer an sich bekannten Schiene (3) anstelle einer üblichen Klemme einfach montierbar gestaltet ist.

3. Anordnung zur Überwachung von mehreren Stromkreisen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Anordnung aus mehreren Vorrichtungen (1) nach Anspruch 1 und aus einer Zentraleinheit (100) mit einem Zentralsignal (110) besteht und die Vorrichtungen (1) nach Anspruch 1 mit der Zentraleinheit (100) und/oder miteinander durch feste Steckverbindungen (4) elektrisch verbindbar sind.

h. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Signal (105) nur erkennbar ist₃ wenn der zu überwachende Stromkreis unterbrochen, aber die Spannung dieses Stromkreises noch vorhanden ist.

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5. Anordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß an den Vorrichtungen nach Anspruch 1 je ein Schalter CiOi) vorhanden ist, mit dem die elektrische Verbindung der Vorrichtung (1) mit dem Zentralsignal (110) der Zentraleinheit (110) zu unterbrechen ist.

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