DE2330353A1 - Schaltungsanordnung zur speisung und ueberwachung einer elektrischen einrichtung - Google Patents

Schaltungsanordnung zur speisung und ueberwachung einer elektrischen einrichtung

Info

Publication number
DE2330353A1
DE2330353A1 DE19732330353 DE2330353A DE2330353A1 DE 2330353 A1 DE2330353 A1 DE 2330353A1 DE 19732330353 DE19732330353 DE 19732330353 DE 2330353 A DE2330353 A DE 2330353A DE 2330353 A1 DE2330353 A1 DE 2330353A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit arrangement
arrangement according
monitoring
feed lines
limit value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19732330353
Other languages
English (en)
Inventor
Benno Perren
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE2330353A1 publication Critical patent/DE2330353A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/24Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to undervoltage or no-voltage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

  • Schaltungsanordnung zur Speisung und Überwachung einer elektrischen Einrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltüngsenordnung zur Speisung und Überwachung einer elektrischer tung.
  • Elektrische Einrichtungen, z.B. Pegelstandme.r, 3ra;-melder, Temperatur-Mess- und Übervachungseinrichtungen werden meist von einer zentralen Stromversorguncseinrichtung gespeist. Die Speiseleitungen zu den eir.-elner meist räumlich weit auseinanderliegenden Geräten werden dabei mittels Schmelzsicherungen und dergleichen abgesichert, welche auf Kurzschlüsse etc. ansprechen. Diese weisen jedoch den Nachteil auf, ein nicht genau definiertes Ansprechverhalten aufzuweisen. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass Schmelzsicherungen einen Ansprechstrom aufweisen, der wesentlich über dem estrom liegt. Sollen solche Sicherungen im Zusammehang mit Überwachungseinrichtungen zusammenarbeiten, die inexplosionsgefährdeten Räumen installiert sind, so kann nen bei allfälligen Kurzschlüssen oder Erdschlüssen der Speiseleitungen explosionsauslösende Funken entstehen.
  • Weiterhin ist es bei schmelzsicherungsgeschützten Überwachungseinrichtungen nur mit zusätzlichem Aufwand mcclich, einen Unterbruch der Speiseleitungen zu detektieren.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordriunc zur Speisung und Überwachung von elektrischen Einrichtungen zu schaffen, welche die vorgenannten Nachteile nicht aufweist und welche mit einfachen Mitteln zu realisieren ist.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Schal tungs anordnung der genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass in eine der Speiseleitungen der elektrischen Einrichtung ein strombegrenzendes Element geschaltet ist und dass jeder der Speiseleitungen mindestens eine Grenzwer.uberwachungseinrichtung zugeordnet ist.
  • Unter einem strombegrenzendem Element soll dabei ein solches Element verstanden werden, das bis zu einer bestimmten, einstellbaren Grenzstromstärke eine monoton steigende Strom-Spannungs-Charakteristik aufweist, ab der Grenzstromstärke den Strom auf einen konstanten Wert begrenzt. Derartige Elemente sind zum Beispiel aus Verstärker-Dreipolen aufgebaute Konstantstromquellen, Feldeffekt-Dioden und dergleichen.
  • Die Schaltungsanordnung gemäss der Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert.
  • In der Figur ist eine Last L mittels zweier Speiseleitungen 1 und 2 an ein Netzgerät 3 angeschlossen. Der eine Pol des Netzgeräts liegt an Erde. In die Speiseleitung 1 zum positven Anschluss des Netzgeräts 3 ist eine sogenannte Konstantstromquelle in Darlington-Schaltung eingeschaltet. Diese besteht aus zwei npn-Transistoren 4 und 5, einem aus den Widerständen 6, 7 und 8 besteenden Basisspannungsteiler zur Einstellung des Stromes und einem Emitterwiderstand 9. Die andere Speiseleitung 2 liegt über einen Widerstand 10 an Erde.
  • Den Speiseleitungen 1 und 2 ist jeweils eine Grenzwert-Uberwachungseinrichtung t'I bzw. 12 zugeordnet. Letztere können beispielsweise als Schmitt-Trigger mit einstellbarer Ansprechschwelle ausgebildet sein. Auch eignen sich vorzugsweise als monolithisch integriert Schaltungen erhältliche Komparatoren für diesen Z eck. Die Anschaltung von Komparatoren ist in der Figur be-.spielsweise veranschaulicht.
  • Der Signaleingang ES des Komparators 12 ist ar die Speiseleitung 2, sein Vergleichs- oder Referenzeingang ER an Erde angeschlossen. Der Signaleingang ES Hes Komparators 11 ist an die Speiseleitung 1, sein Vereichs-oder Referenzeingang ER an die Speiseleitung 2 angeschlossen.
  • Die interne Beschaltung beider Komparatoren ist so ausgelegt, dass unter normalen Betriebsverhältnissen beide Komparatoren nicht ansprechen: Die Stromquelle sei auf einen bestimmten Stromwert 10 eingestellt. Dieser Strom verursacht in der Last L einen Spannungsabfall ULo und im Widerstand 10 einen Spannungsabfall U10 . Der Komparator 11 soll also auf Abveichungen von ULo, der Komparator 12 auf Abweichungen von U100 ansprechen.
  • Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung geht aus folgendem hervor: Im Falle eines Erschlusses der Speiseleitung 2 wird der Widerstand 10 kurzgeschlossen, die Spannung U100 wird Null. Dies bringt den Komparator 12 zur Ansprechen.
  • Bedingt durch die Anspeisung der Last L mit konstantem Strom 10 ändert sich der Spannungsabfall an der Last nicht, der Komparator 11 spricht nicht an. Das Ansprechen des Komparators 12 kann also zur Sinaiis-erung "Erdschluss der Speiseleitung 2" herangezogen werden. Ein Kurzschluss zwischen beiden Speiseleitungen 1 und 2 bringt den Komparator 11 zum Ansprechen, nicht aber den Komparator 12.
  • Ein Erdschluss der Speiseleitung 1 lässt beide Komparatoren 11 und 12 ansprechen. Schaltet man an die Ausgänge beider Komparatoren 11 und 12 ein UND-Glied 13, so bedeutet die Änderung sies Signalzustandes des Ausgangs dieses UND-Glieds 13 "Brdschluss der Speiseleitung 1Z'.
  • Ähnliche Verhältnisse ergeben sich, wenn eine der beiden Speiseleitungen durch irgendwelche Umstände mit der auf UB-Potential liegenden Klemme des Netzgeräts in Berührung kommen: Ensteht ein Kurzschluss zwischen der UB-Leitung und der Speiseleitung 1, so wird die Stromquelle kurzgeschlossen. An der Speiseleitung 1 liegt die volle Betriebspannung UB. Der Spannungsabfall UL an der Last vergrössert sich, ebenso der am Widerstand 10.
  • Zur Erfassung dieses Betriebs zustandes sind die beiden Komparatoren an sich nicht geeignet, da diese - bedingt durch ihre Bauart - nur Veränderungen ihrer Spannungs- -differenzen zwischen ihren Eingängen in einer Richtung detektieren. Aus diesem Grunde ist ein weiterer Komparator 14-vorgesehen, dessen Signaleingang E5 an der Speiseleitung 1 und dessen Vergleichs- oder Referenzeingang ER an Erde liegt. Überschreitet die Differenzspannung zwischen den genannten Eingängen einen bestimmten Wert, so spricht dieser Komparator 14 an. 9uf Verkleinerung von UL und/oder ULo+ U10o , d.h. auf Erdschlüsse der Speiseleitungen 1 und 2 bzw. Kurzschluss zwischen beiden Speiseleitungen, spricht der Xomparator 14 hingegen nicht an.
  • Neben den geschilderten Überwachungsmöglichkeiten weist die beschriebene Schaltungsanordnung den grossen Vorteil auf, definierte Kurzschlüss-Ströme einzustellen. Diese können sich nach der Grösse der Last richten und sind, wenn die Last eine elektrische oder elektronische über uachungs- oder Meldeeinrichtung ist, vergleichsweise klein. Damit ist auch die Fukenbildung bei turz- oder Erdschlüssen vernachlässigbar klein.
  • Die Grenzwertmeldeeinrichtungen können räumlich mit dem die elektrischen Einrichtungen speisenden Netzgerät rnumlich vereinigt, z.B. in einer Zentrale installiert, sein.
  • Der zusätzliche Aufwand, der sich durch die beschriebenen Massnahmen gegenüber herkömmlichen Speiseeinrichtungen ergibt, ist vergleichsweise gering, wenn man die sich daraus ergebenden zusätzlichen und wirtschaftlichen Moglichkeiten zur Überwachung in Betracht zieht, zumal si7h sowohl Konstantstromquellen als auch Komparatoren ir Form integrierter Bausteine preisgünstig realis-eren lassen.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der beschriebenen Schaltungsanordnung besteht darin, den Widerstand lC zwischen Speiseleitung 2 und Erde durch eine Zenerdiode 1= zu ersetzen. Dies ist in der Zeichnung durch strichlierte Verbindungslinien veranschaulicht. Der Zenerstrom dieser Diode ist dabei dem Strom Io angepasst. Eine derartige Weiterbildung der Erfindung bringt eine weitere Stabilisierung der Spannung zwischen der Speiseleitung 2 und Erde mit sich.
  • Zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der beschriebenen Schaltungsanordnung ist ein parallel zum Emitterwiderstand 9 mittels einer Taste 16 zuschaltbarer Widerstand 17 vorgesehen. Nach Betätigen dieser Taste erhöht sich der Normalstrom 10 um einen bestimmten Betrag. Wird dieser so gewählt, dass der durch die Stromerhöhung entstehende höhere Spannungsabfall den Komparator 14 zum Ansprechen bringt, so kann letzterer neben seiner oben geschilderten Ueberwachungsfunktion auch noch zum Ueberprüfen der Funktionstüchtigkeit der Schaltungsanordnung herangezogen werden.
  • Eine andere Möglichkeit der Ueberprüfung kann darin bestehen, den Widerstand 10 durch Farallelschalten eines weiteren widerstandes zu verkleinern, wodurch s n der Spannurigsabfall U Oo verkleinert und den Komparator 12 zur Anspre-10o chen bringt. Statt der Parallelschaltung eines Widersta;ldes kann auch mittels eines Tasters 25 ein Erdschiuss zwischen Leitung 2 und Erde simuliert werden, wodurch sich gleichermassen die Funktionstüchtigkeit bzw. 3etriebssicherheit der Anordnung überprüfen lässt. In ähnlicher Weise könnte auch ein Erdschluus der Speiseleitung 1 mittels eines weiteren (nicht dargestellten) Tasters simuliert werden.
  • Bei bestimmten Anwendungsfällen, z.B. Ueberwachung von physikalischen Grössen in explosionsgefährdeten Räumen bestehen Vorschriften, nach denen zusätzlich Schmelz- oder gleichwertige Sicherungen in den Speiseleitungen eingeschaltet werden müssen. Um diesen Vorschriften zu genügen, bestehen bei der beschrieben Schaltungsanordnung zwei Möglichkeiten: In mindestens einer der beiden Speiseleitungen 1 bzw. 2 ist zusätzlicn ein Sicherungselement eingeschaltet. Dabei ist zu brücksichtigen, dass derartige Elemente einen bestimmten ohmschen Widerstand bei gegebenem Nennstrom aufweisen, welche beide vom Hersteller angegeben erden.
  • Entweder der Emitterwiderstand 9 oder der Widerstand 10 werden durch ein Sicherungselement mit definierte beider standswert ersetzt.
  • Durch eine besondere Ausbildung der Last L gelangt man zu einem weiteren Vorteil der beschriebenen Schaltungsanordnung. Ist die Last L ein Ueberwachungsgerät, z.3.
  • ein Temperatur- oder Brandwächter, und wird das AnsFrechen des Ueberwachungsgeräts als Kurzschluss zwischen den beiden Speiseleitungen 1 und 2 motiviert, sc kann die Schaltungsanordnung gleichzeitig auch als Auswerte- bzw.
  • Meldeeinrichtung für das Ueberwachungsgerät dionen. Diese Möglichkeit ist in der Zeichnung beispielsweise angedeutet.
  • Die Last L, d.h. das Ueberwachungsgerät, besteht dabei beispielsweise aus der Reihenschaltung eines Thyristors 18, einer Diode 19 und einem Widerstand 20. Parallel zu dem Thyristor 18 liegt ein Kondensator und ein Lastwiderstand 22.
  • Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung geht aus folgendem hervor: Wird der Thyristor 18 beispielsweise durch Änderung einer Zustandsgrösse durchgesteuert, d.h. überschreitet seine Gate-Spannung einen bestimmten Wert, so wird der Lastwiderstand 22 kurzgeschlossen (die Restspannung über dem Thyristor sei dabei vernachlässigt). Die Spannung zwischen den beiden Speiseleitungen sinkt auf einen durch den Widerstand 20, die Restspannung der Diode 19 und die des Thyristors 18 definierten Wert. Dies wiederum hat ein Ansprechen des Komparators 11 zur Folge. Die Diode 19 hat dabei die Aufgabe, im Falle eines Kurzschlusses zwischen den beiden Speiseleitungen die Entladung des Kondensators 21 und damit allfällige Funkenbildung zu verunmöglichen.

Claims (11)

  1. Patentansprüche:
    Schalt anordnung zur Speisung und Vberwachung einer elektrischen Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass in eine der Speiseleitungen (1 bzw. 2) der elektrischen Einrichtung. (L) ein strombegrenzendes Element eingeschaltet ist und dass jeder Speiseleitung (1 bzw. 2) mindestens eine Grenzwertüberwachungseinrichtung (11, 12 bzw. 14) zugeordnet ist.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die andere Speiseleitung (1 bzw. 2) mindestens ein passiver Zweipol (10 bzw. 15) eingeschaltet ist.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweipol ein Widerstand (10) ist.
  4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweipol eine Zenerdiode (15) ist.
  5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das strombegrenzende Element eine Konstantstromquelle ist.
  6. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstantstromquelle aus mindestens einem Verstärker-Dreipol (4; 5) aufgebaut ist.
  7. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzwertüberwachungseinrichtungen (11, 12; 14) Schmitt-Trigger oder Komparatoren mit einstellbarer Ansprechwelle sind.
  8. 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Uberwachung eines Kurzschlusses zwischen den Speiseleitungen (1, 2) eine Grenzwertüberwachungseinrichtung (11) vorgesehen ist.
  9. 9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vberwachung eines Erdschlusses eine Grenzwertüb erwachungs einrichtung (12) vorgesehen ist.
  10. 10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Uberprüfung der Funktionstüchtigkeit der Schaltungsanordnung mindestens ein Schaltelement (16; 23) vorgesehen ist, wert das dazu dient, mindestens eine der Grenüberwachungseinrich tungen (11, 12, 14) auszulösen.
  11. 11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Sicherungselemente in die Speiseleitungen (1 oder 2) eingeschaltet sind.
DE19732330353 1972-06-21 1973-06-14 Schaltungsanordnung zur speisung und ueberwachung einer elektrischen einrichtung Pending DE2330353A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH935772A CH553494A (de) 1972-06-21 1972-06-21 Schaltungsanordnung zur speisung und ueberwachung einer elektrischen einrichtung.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2330353A1 true DE2330353A1 (de) 1974-01-03

Family

ID=4351132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19732330353 Pending DE2330353A1 (de) 1972-06-21 1973-06-14 Schaltungsanordnung zur speisung und ueberwachung einer elektrischen einrichtung

Country Status (2)

Country Link
CH (1) CH553494A (de)
DE (1) DE2330353A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2515375A1 (fr) * 1981-10-26 1983-04-29 Owens Illinois Inc Circuit de commande et d'alarme avec protection contre les courts-circuits pour un solenoide dans une machine de formage d'articles en verre

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3728906A1 (de) * 1987-08-29 1989-03-09 Asea Brown Boveri Verfahren zur erfassung eines einem phasenleiter und dem mp-leiter ueber den menschlichen koerper fliessenden stromes und schaltungsanordnung zur durchfuehrung des verfahrens

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2515375A1 (fr) * 1981-10-26 1983-04-29 Owens Illinois Inc Circuit de commande et d'alarme avec protection contre les courts-circuits pour un solenoide dans une machine de formage d'articles en verre

Also Published As

Publication number Publication date
CH553494A (de) 1974-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2239654C3 (de) Einrichtung zur Erfassung von Unterspannungen in Mehrphasensystemen
DE2614491C3 (de) Schaltungsanordnung zum Überwachen der Funktionsbereitschaft der Auslöseorgane einer Sicherheitseinrichtung für Fahrzeuge
DE2204101B1 (de) Feuermeldeanlage
DE2308115A1 (de) Stoerungsdetektor fuer eine sicherheitsvorrichtung bei fahrzeugen
DE1140634B (de) Sicherheitsschalter zum Schutze gegen elektrische Kriechstroeme
DE102018129909B4 (de) Leistungselektronikeinrichtung
DE2019937B2 (de) Einrichtung zum schutz von in explosionsgefaehrdeten raeumen befindlichen verbrauchern und/oder messwertgebern
DE2917256C2 (de)
DE4033313A1 (de) Eigensicherheitssystem
DE3325992C2 (de)
DE2330353A1 (de) Schaltungsanordnung zur speisung und ueberwachung einer elektrischen einrichtung
DE2701896C3 (de) Fehlersuchgerät für elektrische Kreise
EP0505602B1 (de) Schaltungsanordnung zum Schutz des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs
DE1285920B (de) Feuerwarnsystem
DE3115214A1 (de) Schaltungsanordnung zum schutze eines elektronischen zweidraht-wechselstromschalters gegen ueberlastung
DE19532677B4 (de) Überwachungsschaltung für wenigstens eine Versorgungsspannung
DE3906955C1 (en) Electronic fuse (safety device) for a transistor output stage
DE1224182B (de) Blinklichtsignaleinrichtung
DE2406256A1 (de) Elektrische steuerschaltung fuer eine sicherheitseinrichtung fuer kraftfahrzeuginsassen
DE2216377A1 (de) Differentialschutz
DE3043912C2 (de)
DE2617424A1 (de) Ueberwachungsschaltung fuer eine notstrombatterie
DE3620681C2 (de)
DE2454196B2 (de) Brandmelder
DE3324925C1 (de) Kurzschlußfester, temperaturabhängiger Schalter

Legal Events

Date Code Title Description
OHJ Non-payment of the annual fee