DE2533182A1

DE2533182A1 - Schaltung zum feststellen ausgeloester sicherungen in stromversorgungsanlagen

Info

Publication number: DE2533182A1
Application number: DE19752533182
Authority: DE
Inventors: Klaus Wachsmuth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-07-24
Filing date: 1975-07-24
Publication date: 1977-01-27
Also published as: DE2533182B2

Description

Schaltung zum Feststellen ausgelöster Sicherungen in Stromversorgungsanlagen.
Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Fels'lein aus gelöster Sicherungen in Stromversorgungsanlagen, bei denen Verbraucher über eine Parallelschaltung aus mehreren mit zugehörigen Sicherungen in Reihe geschalteten Dioden aus einem Wechselstromnetz gespeist werden. Diese Sicherungen dienen zum Schutz der einzelnen Dioden und gleichzeitig zum Schutz der Stromversorgungsanlage gegen Uberlastung.
Das Auslösen einer Sicherung läßt sich ohne Mühe feststellen, wenn in den Speisestromkreis des zugehörigen Verbrauchers nur eine einzige Sicherung einbezogen ist. Wird der Verbraucher dagegen über mehrere, durch in Reihe liegende Sicherungen geschützte Dioden im Parallelbetrieb gespeist, so gibt es bisher keine Möglichkeit, das Auslösen der zuerst ansprechenden Sicherung festzustellen und damit den Verbraucher abzuschalten. Wird aber das Auslösen der ersten Sicherung nicht sofort erkannt, so ist damit zu rechnen, daß die Sicherungen in den übrigen Parallelzweigen infolge der höheren Stromaufnahme in immer schnellerer Folge ebenfalls auslösen.
In Stromversorgungsanlagen zur Erzielung hoher Gleichströme, beispielsweise für den Betrieb von Wirbelstromgleisbremsen im Eisenbahnwesen, bei denen Ströme in der Größenordnung von einigen kA fließen können, ist es üblich, die Erregerwicklungen jeder Bremse über eine Vielzahl einzeln abgesicherter Dioden zu speisen, von denen jede nur für einen Bruchteil des von der Bremse aufzunehmenden Stromes ausgelegt ist. Zum Schutz der Dioden gegen allzu hohe Ströme werden diese mit Sicherungen in Reihe geschaltet.
Löst nun eine dieser Sicherungen aus, so steigt der Strom in den über die übrigen Dioden führenden Zweigen entsprechend anund die dortigen Sicherungen lösen nacheinander ebenfalls aus. Erst wenn die letzte Sicherung ausgelöst hat, wird durch die üblichen Meldeeinrichtungen parallel zu den Sicherungen eine Störungsmeldung ausgelöst.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltung zum Feststellen ausgelöster Sicherungen in Stromversorgungsanlagen der vorgenannten Art anzugeben, die bereits das Auslösen der ersten Sicherung eines derartigen Sicherungs-Dioden-Paketes registriert.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß jeder Sicherung eine hochohmige Meldeeinrichtung und der bzw. den zugehörigen Dioden ein RC-Glied parallel geschaltet ist, über das die zugehörige Meldeeinrichtung bei ausgelöster Sicherung infolge der dann an den Dioden in Sperrichtung abgreifbaren Spannung anspricht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung ist ein Teil des Gleichrichtergerätes einer Stromversorgungsanlage für einen nicht dargestellten Verbraucher gezeigt. Der dargestellte Teil dieses Gleichrichtergerätes besteht aus den Dioden D1 und D2, die über in Reihe geschaltete Sicherungen S1 bzw. S2 einander parallel geschaltet sind. Parallel zu jeder Sicherung ist eine Meldeeinrichtung M angeschlossen, von der in der Zeichnung aber nur die an die Sicherung S2 angeschlossene dargestellt ist.
Solange die Sicherung S2 nicht ausgelöst hat, "st die Meldeeinrichtung eingangsseitig durch die Sicherung S2 kurzgeschlossen.
Die Meldeeinrichtung soll ansprechen, sobald die Sicherung S2 auslöst. Erfolgt die Speisung des Verbrauchers ausschließlich über die Dioden D1 und D2 und die mit ihnen in Reihe geschalteten Sicherungen, so bleibt das Potential an den Eingangsklemmen der Meldeeinrichtung beim Ap e»,dBegrS»herung S2 praktisch konstant, so daß die Meldeeinrichtung M nicht ohne weiteres ansprechen kann.
IJm nun die nach einem Teilmerkmal der Erfindung jeweils einer Sicherung parallel geschaltete Meldeeinrichtung M beim Auslösen der Sicherung dennoch anzuschalten, ist nach einem weiteren Teilmerkmal den auf diese Sicherung geführten Dioden ein RC-Glied parallel zu schalten. Dies sind in der Zeichnung die RC-Glieder RC1 und RC2 für die mit den Sicherungen 51 bzw. S2 in Reihe geschalteten Dioden D1 bzw. D2. Dioden mit parallelgeschalteten RC-Gliedern sind-allerdings für andere Aufgaben, nämlich zum Schutz der Dioden bei der Kommutierung - bereits bekannt. Beim Auslösen der Sicherung S2 liegt an den Eingangsklemmen der Meldeeinrichtung M in Abhängigkeit von der Phasenlage der den Dioden zugeführten Wechselspannung dann, wenn die Diode D1 in Sperrrichtung betrieben wird, eine Spannung an, die in etwa der Spannung der Stromversorgungseinrichtung entspricht.
Die Meldeeinrichtung M besteht aus einem Zweiweggleichrichter G, der die ihm bei ausgelöster Sicherung S2 zugeführte pulsierende Gleichspannung einem nachgeschalteten Kondensator C zur Glättung zuführt. Dem Kondensator C ist über einen Widerstand R1 ein optoelektronischer Koppler OK zur galvanischen Trennung von Stromversorgungsanlage und Meldeteil nachgeschaltet, der über einen Widerstand R2 auf einen Transistor T einwirkt. Dieser Schalttransistor wird aus einer nicht dargestellten Spannungsquelle gespeist, die durch einen Widerstand R3 und eine Zener-Diode stabilisiert ist.
Er ist z.B. bei nicht ausgelöster Sicherung hochohmig geschaltet.
Ein mit ihm in Reihe geschalteter Störungsmelder SM ist dabei abgefallen und zeigt den ordnungsgerechten Betriebszustand der Sicherung S2 an.
Löst die Sicherung S2 aus, so wird der optoelektronische Koppler OK wirksam und schaltet die Schaltstrecke des Schalttransistors T niederohmig. Dabei wird der Speisestromkreis für den Störungsmelder SM geschlossen, der Störungsmelder spricht an und löst eine Störungsmeldung aus. Diese Störungsmeldung kann daZu verwendet werden, den Stromkreis für den über die einander parallelgeschalteten Sicherungs-Dioden-Zweige gespeisten Verbraucher aufzutrennen.
Für jede der Sicherungen der Gleichrichteranordnung ist eine gesonderte Meldeeinrichtung M vorzusehen. Dabei ist es zweckmäßig, für sämtliche Meldeeinrichtungen einen gemeinsamen Störungsmelder SM vorzusehen, in dessen Stromkreis die einander parallel zu schaltenden Schaltstrecken der den einzelnen Meldeeinrichtungen zugeordneten Schalttransistoren anzuordnen sind.
Soll der Störungsmelder nicht im Arbeitsstrom- sondern im Ruhestromprinzip arbeiten, so müssen die Schaltstrecken der Schalttransistoren im Stromkreis des Störungsmelders bei intakter Sicherung niederohmig und miteinander in Reihe geschaltet sein.
Desgleichen ist es möglich, mit nur einem Schalttransistor auszukommen und diesen durch ausgangsseitig parallel geschaltete optische Koppler zu steuern. Bei Verwendung eines gemeinsamen Störungsmelders für mehrere Meldeeinrichtungen ist es zweckmäßig, jeder Meldeeinrichtung parallel zum Kondensator C eine über einen Widerstand R5 anschaltbare optische Anzeigeeinrichtung, etwa eine Leuchtdiode LD, parallel zu schalten. Auf diese Weise ist beim Ansprechen des Störungsmelders SM ohne weiteres erkennbar, welche der Sicherungen der Gleichrichteranlage ausgelöst hat.
Die in der Zeichnung dargestellte Meldeeinrichtung mit einem optoelektronischen Koppler stellt eine besonders zweckmäßige Ausbildung einer Schaltung nach der Erfindung dar. Diese Schaltung kann aber auch in anderer Weise ohne optoelektronische Koppler ausgeführt sein. Wichtig ist, daß die jeweilige Meldeeinrichtung den zu überwachenden Sicherungen parallel geschaltet ist und daß die auf die einzelnen Sicherungen geführten Dioden durch ein RC-Glied geshuntet sind, so daß beim Auslösen der Sicherung eine zum Betätigen der Meldeeinrichtung ausreichende Spannung an der ausgelösten Sicherung abgreifbar ist.
In dem vorstehend näher erläuterten Ausführungsbeispiel war angenommen worden, daß die Dioden an ein einphasiges Netz angeschlossen sind. Die Erfindung ist aber nicht beschränkt auf einphasige Stromversorgungsanlagen sondern selbstverständlich auch auf mehrphasige Anlagen.
Desgleichen ist es möglich, anstelle der in der Zeichnung verwendeten Dioden steuerbare Dioden im Stromkreis der Verbraucher vorzusehen, die in gleicher Weise durch gesonderte Sicherungen geschützt sind wie die dargestellten Dioden.

Claims

Patentansprüche:

chaltung zum Feststellen ausgelöster Sicherungen in Stromverrgungsanlagen, bei denen Verbraucher über eine Parallelschaltung aus mehrennmit zugehörigen Sicherungen in Reihe geschalteten Dioden aus einem Wechselstromnetz gespeist werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jeder Sicherung (S2) eine hochohmige Meldeeinrichtung (M) und der bzw. den zugehörigen Dioden (D2) ein RC-Glied (RC2) parallel geschaltet ist, über das die zugehörige Meldeeinrichtung bei ausgelöster Sicherung (S2) infolge der dann an den Dioden in Sperrichtung abgreifbaren Spannung anspricht.
2) Schaltung nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Meldeeinrichtungen (M) den zugehörigen Sicherungen (S2) über Zweiweggleichrichter (G) mit nachgeschaltetem Glättungskondensator (C) parallel geschaltet sind.
3) Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß den Meldeeinrichtungen optoelektronische Koppeleinrichtungen (OK) zugeordnet sind, die ausgangsseitig auf einen gemeinsamen Störungsmelder (SM) wirken.
4) Schaltung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß jeder Meldeeinrichtung eingangsseitig eine hochohmige optische Anzeigeeinrichtung parallel geschaltet ist.
5) Schaltung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die optische Anzeigeeinrichtung als Leuchtdiode (LD) ausgebildet ist.