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Schaltungsanordnung zur Lauf zeitmessung von Distanzrelais Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Laufzeitmessung von
Distanzrelais mit einem n-Stufenzeitwerk und einer Zähleinrichtung, die bei Erfüllung
der Anregebedingung des Distanzrelais eine der Anregezeit proportionale Anzahl von
Impulsen erfaßt.
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Die Messung der Laufzeit von Schutzrelais und insbesondere von Distanzrelais
ist deswegen von so großer Wichtigkeit, weil aus der Größe der gemessenen Laufzeit
auf die Fehlerentfernung von dem Einbauort des Relais geschlossen werden kann.
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Für Schutzrelais im allgemeinen ist ein Verfahren vorgeschlagen worden,
das eine Laufzeitmessung gestattet. Nach diesem Verfahren wird zunächst am Einbauort
des Schutzrelais eine der Anrege- oder Kommandozeit des Relais proportionale Anzahl
von elektrischen Impulsen erzeugt oder aus einer ständig erzeugten Impulsreihe hergeleitet.
Diese Impulse werden dann in einer am Ort des Relais eingebauten Zähleinrichtung
gezählt und zur Anzeige gebracht. Damit kann die Laufzeit abgelesen werden.
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Dieses Verfahren sieht jedoch keine Rückstellung der Zähleinrichtung
bei erneuter Anregung vor, wodurch es zu Fehlmessungen kommen kann.
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Ferner ist ein Distanzrelais bekannt, bei dem ein Motorzeitrelais
mit einem Schleppzeiger vorgesehen ist. Mit der Anregung des Distanzrelais läuft
das Zeitrelais an und verstellt den Schleppzeiger, der nach Wegfall der Alregebedingungen
und damit nach Stillsetzen des Zeitrelais in seiner Endstellung verbleibt. Ist nun
die Laufzeit der nachfolgenden Anregung kleiner als die der vorhergehenden, so zeigt
der Schleppzeiger weiterhin die Laufzeit der vorhergehenden Anregung an, womit es
zu einer Fehlmessung kommt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Schaltungsanordnung
zu schaffen, mit der jeweils die letzte
aufgetretene Laufzeit bei
Distanzrelais gemessen und angezeigt werden kann, unabhängig davon, wie schnell
zwei Anregungen aufeinanderfolgen.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die einzelnen
Stufen des n-Stufenzeitwerkes an ihren Ausgängen mit je einem Speicher versehen
sind, der bei Erreichen der Ansprechzeit der zugehörigen Zeitstufe in die Speicherstellung
kippt, und daß die Speicher und Zähleinrichtung bei erneuter Anregung einen Rückstellimpuls
erhalten.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gelangen mit einer
erneuten Anregung die Impulse von einem Rechteckgenerator durch eine Torschaltung
auf die Zähleinrichtung.
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Diese Torschaltung weist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
zwei Eingänge auf, von denen einer mit dem Rechteckgenerator verbunden ist und der
andere von dem Anregesignal angesteuert wird.
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Besonders einfach wird die Schaltungsanordnung, wenn der Rechteckgenerator
als freischwingender Multivibrator oder als netzgetriggerter Multivibrator ausgebildet
ist, wobei die Netzfrequenz von dem bei der Anregung auftretenden Kurzschlußstrom
ableitbar ist.
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Eine Vereinfachung der Schaltungsanordnung ergibt sich dadurch, daß
die Zähleinrichtung mit einer Anzeigeeinrichtung verbunden ist und daß die Zähleinrichtung
als ein elektronischer Digitalzähler ausgebildet ist.
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Um eine Anpassung zwischen Anzeigeeinrichtung, Zähleinrichtung und
n-Stufenzeitwerk zu erreichen, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß zwischen dem
elektronischen Digitalzähler und der Anzeigeeinrichtung einerseits und dem elektronischen
Digitalzähler und dem n-Stufenzeitwerk andererseits jeweils eine Dekodiereinrichtung
vorgesehen ist.
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Da zwischen zwei Anregungen oftmals eine beträchtliche Zeit verstreichen
kann, ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorteilhafterweise
möglich, die Rückstellung der Zähleinrichtung und der Speicher von Hand aus vorzunehmen.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist Z eine Zähleinrichtung in Form eines
elektronischen Digitalzählers, der zum einen über eine Dekodiereinrichtung D1 eine
Anzeigeeinrichtung A, zum anderen über eine Dekodiereinrichtung D2 ein n-Stufenzeitwerk
Zw beaufschlagt. Der Zähler Z selbst wird zum einen von einem Rückstellimpulsgeber
R und einer Torschaltung &
angesteuert, deren einer Eingang
mit einem Rechteckgenerator G verbunden ist und deren anderer Eingang von dem Anregesignal
beaufschlagt wird. Das n-Stufenzeitwerk Zw umfaßt n Stufen 1 bis n. Jede dieser
n Stufen besteht im wesentlichen aus zwei Schaltern, einem UND-Glied und einem Speicher.
So weist die Stufe 1 zwei Schalter S1' S2 auf, die ein UND-Glied &1 beaufschlagen,
dessen Ausgang mit einem Eingang des Speichers Spl verbunden ist. Entsprechend umfaßt
die Stufe n zwei Schalter S 1 und S , die ein UND-Glied & beaufschlagen, dessen
Aus-2n-l m n gang einen Eingang des Speichers Sp ansteuert. Die Speicher n P, werden
daneben noch von dem Rückstellimpulsgeber R angesteuert. Der-Rückstellimpulsgeber
R erhält über eine-Leitung L1 das Anregesignal und über eine- zweite Leitung L2
ein bei Handbetrieb auftretendes Signal. über eine dritte Leitung L3 kann der RückstellimpulsgeberRan
die Betriebsspannung gelegt werden.
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Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung ist nun folgende: Bei Zuschalten
der Betriebsspannung über die Leitung L3 wird über den Rückstellimpulsgeber R ein
Rückstellimpuls auf den Zähler Z und die Speicher Spl bis SPn gegeben, womit diese
in ihre definierte Ausgangslage gebracht werden. Die Schaltungsanordnung ist somit
betriebsbereit. Erfolgt-nun eine Anregung, so gelangt das Anregesignal über die
Leitung L1 zum einen auf den Rückstellimpulsgeber R, zum anderen gleichzeitig
auf
den einen Eingang der Torschaltung &. Der Rückstellimpulsgeber R leitet aus
dem Anregesignal einen Rückstellimpuls ab und gibt diesen auf den Zähler Z und die
Speicher Sp1 bis Sp . Da der Zähler Z und die Speicher Sp1 n bis SPn bereits durch
Zuschalten der Betriebsspannung in ihre definierte Ausgangsstellung gebracht wurden,
bleibt der Rückstellimpuls ohne Wirkung. Das auf den einen Eingang der Torschaltung
& gegebene Anregesignal öffnet diese nun für die von dem Rechteckgenerator G
gelieferten Rechteckimpulse, die dadurch auf den Zähler Z gelangen können. Der Rechteckgenerator
G kann ein astabiler Multivibrator oder ein netzgetriggerter Multivibrator sein,
wobei die Netzfrequenz von dem bei der Anregung auftretenden Kurzschlußstrom abgeleitet
wird. Die in den Zähler Z einlaufenden Impulse werden in diesem registriert und
über die Dekodiereinrichtung D1 zur Anzeige auf die Anzeigeeinrichtung A gegeben.
Die als Binärsignale vorliegenden Ausgangssignale des Zählers Z werden daneben über
die Dekodiereinrichtung D2, die den Binärkode in einen Dezimalkode umwandelt, den
n Stufen 1 - n zugeführt. Jede der n Stufen ist mittels zweier Schalter auf eine
bestimmte Ansprechzeit eingestellt.
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Es sei z. B. die Stufe 1 mittels der Schalter S1, S2 auf die Ansprechzeit
4,3 Sek. eingestellt. Erreicht nun die in Form von Impulsen in dem Zähler Z erfaßte
Laufzeit den Wert von 4,3 Sek., so spricht die Stufe 1 an, wodurch an dem Ausgang
der UND-Stufe & 1 ein Signal erscheint, das
den Speicher Spl
setzt. Vom Ausgang des Speichers Spl wird daraufhin beispielsweise das Distanzmeßglied
auf den nächst höheren Impedanzansprechwert umgeschaltet. Erreicht die im Zähler
Z erfaßte Laufzeit den Ansprechwert der zweiten Stufe 2, so wird der Speicher 5p2
gesetzt. Dieser Vorgang kann sich bis zu der n - ten Stufe n fortsetzen. Sobald
die Laufzeit die Ansprechzeit der nachfolgenden Stufe erreicht, erfolgt ein Setzen
des zu dieser Stufe gehörenden Speichers.
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Nach Wegfall des Anregesignals wird die Torschaltung & gesperrt,
so daß keine weiteren Impulse auf den Zähler Z gelangen könne. Der Zähler Z verbleibt
in seiner letzten Stellung und speichert damit die Laufzeit, d. h., die Zeit zwischen
Auf treten und Wegfall des Anregesignals. Die Zeit läßt sich an der Anzeigeeinrichtung
A ablesen. Auch die Speicher Sp bis SPn verbleiben in ihrer Stellung.
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Erfolgt nun eine neue Anregung, so wird wieder vom Anregesignal ein
Rückstellimpuls von dem Rückstellimpulsgeber R abgeleitet, gleichzeitig gelangt
das Anregesignal auf den einen Eingang der Torschaltung &. Durch den Rückstellimpuls
werden der Zähler Z und die Speicher Spl bis SPn sehr schnell in ihren Ausgangszustand
gebracht, womit eine einwandfreie Messung der Laufzeit der erneuten Anregung erfolgen
kann.
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Eine Laufzeitaddition wird somit vorteilhafterweise vermieden. Nach
Rückstellung des Zählers Z und der Speicher
Sp1 bis SPn gelangen
die vom Rechteckgenerator G kommenden Impulse wieder in den Zähler Z, womit sich
der oben geschilderte Vorgang wiederholt.
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Wenn zwischen zwei aufeinanderfolgenden Anregungen genügend Zeit verbleibt,
können der Zähler Z und die Speicher Spl bis SPn über die an den Rückstellimpulsgeber
R angeschlossene Leitung L2 zurückgestellt werden.
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Natürlich kann die Schaltungsanordnung auch dahingehend abgewandelt
werden, daß nur eine Rückstellung der Zähleinrichtung erfolgt.
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Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, daß eine
Laufzeitaddition bei aufeinanderfolgenden Anregungen vermieden wird. Vorteilhafterweise
erfolgt mit einer erneuten Anregung ein Zurückstellen des Zählers und der Speicher
auf einen definierten Ausgangswert. Neben dieser automatischen Rückstellung ist
vorteilhafterweise auch die Möglichkeit für die Rückstellung von Hand aus gegeben.
Die Meßsicherheit der Schaltung ist außerdem noch dadurch erhöht, daß mit Zuschalten
der Betriebsspannung der Zähler und die Speicher auf ihre definierte Ausgangslage
gebracht werden.
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8 Seiten Beschreibung lo Ansprüche 1 Blatt Zeichnung