DE2546997C2 - Schaltungsanordnung zur Isolationsüberwachung eines nicht geerdeten Gleichstromnetzes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei einem einpoligen Erdschlußfehler eines ungeerdeten Gleichstromnetzes bleibt dieses funktionsfähig. Erst bei einem zweiten Erdschlußfehler an dem anderen Netzpol kommt es zu einem Kurzschlußverhalten. Deshalb ist es wichtig, das Netz ständig oder in Abständen auf einpolige Erdschlußfehler zu überwachen, um solche Fehler beheben oder zumindest auf die Gefahr eines Kurzschlußverhaltens beim Auftreten eines zweiten Erdschlußfehlers vorbereitet zu sein.

Eine solche Überwachung auf Erdschlußfehler von ungeerdeten Gleichstromnetzen erfolgt bei ungeerdeten Gleichstromnetzen im allgemeinen im Rahmen einer Unsymmetriemessung unter Zuhilfenahme einer Brückenschaltung in der bekannten Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff (ETZ-B Band 25, 1973, Heft 22, Seiten 602 bis 604). Wenn ein Isolationswiderstand zwischen dem positiven oder negativen Netzpol und Erde bzw. Schutzleiter durch Fehlereinwirkung gegenüber dem Normalfall absinkt, erfolgt eine Verstimmung der Brückenschaltung und eine diesbezügliche Auswertung im Brückennull/weig, und zwar mittels eines Relais, das auf den Strom im Brückennullzweig anspricht und reine Überwachungs- und/oder Abschaltfunktioncn hat. Das Relais, im allgemeinen ein gepoltes Relais und vorzugsweise ein sehr empfindliches sowie relativ teures T-Rclais. ist bei der bekannten Schaltungsanordnung an die ausgangsseitigen Gleichstromanschlüsse eines sich im Brückennullzweig befindlichen Brückengleichrichlcrs angeschlossen, damit Isolationsfehler an beiden Netzpolen festgestellt werden können. Nachteilig ist hierbei, daß die Schaltungsanordnung zusätzliche Maßnahmen zur Fehlerortung erforderlich macht, da die beiden Nct/Ieitcr gemeinsam überwacht werden, und daß die Schaltungsanordnung wegen des aufwendigen Relais relativ teuer ist. Ferner ergeben sich gewisse Probleme hinsichtlich einer variablen Einstellung einer Ansprcchsehwellc.

Grundsätzlich ist es /war bei der bekannten Schaltungsanordnung möglich, das Relais im Brückengleich-

richter innerhalb des Brückennullzweiges der Brückenschaltung durch einen bloßen Widerstand zu ersetzen und die an ihm bei einem Erdschlußfehler abfallende Spannung beispielsweise mittels eines Operationsverstärkers zu verstärken und für Auswertungszwecke weiter zu verarbeiten. Auch hierdurch wird das Problem einer genauen Fehlerortung nicht gelöst, und eine solche Schaltung ist ferner nur sinnvoll, wenn die Vertorgung des Operationsverstärkers potentialfrei erfolgt, was die Verwendung einer völlig getrennten Hilfsspannung erforderlich macht Der hiermit verbundene schaltungstechnische Aufwand ist für viele Anwendungsfälle nicht tragbar.

Bei einer bekannten Isolationsfehlerschutzvorrichtung für geerdete Niederspannungs-Wcchselstromnetze (FR-PS 14 99450) wird ein Verbraucher über die Schutzvorrichtung an das Wechselstromnetz angeschaltet, dessen eine Phase neutral bzw. geerdet ist. Wenn ein Kurzschluß zwischen dem nicht geerdeten Netzleiter und der Gerätemasse des Verbrauchers auftritt, wird ein Kondensator der Schutzvorrichtung aufgeladen, was zum Auslösen eines Sichcrheitsschalters und damit zum Abtrennen des Netzes führt. Diese Überwachung ist nur wirksam, wenn die Gerätemasse auch wirklich an die Schutzvorrichtung angeschlossen ist. Zur diesbezüglichen Überprüfung ist eine Zusatzeinrichtung vorhanden, die nur im Fehlerfalle, also bei nicht angeschlossener Gerätemasse, korrigierend wirksam wird. Im Normalfall ist ein lichtabgebendes Element der Zusatzeinrichtung über die Gerätemasse kurzgeschlossen. Dei nicht angeschlossener Gerätemasse leuchtet das Element auf, wodurch ein zugeordneter Fotowiderstand der Schutzvorrichtung niederohmig wird, was ebenfalls zum Aufladen des Kondensators und zum öffnen des Sicherheitsschalters führt. Eine derartige Schutzvorrichtung hat nicht mit dem Prinzip einer Unsymmelrieerfassung unter Verwendung einer Brückenschaltung zu tun, und die optisch arbeitende Zusatzeinrichtung tritt im Normalfall, also bei angeschalteter Gerätemasse, überhaupt nicht in Funktion. Demnach hat die Zusatzeinrichtung lediglich ein sekundäre Überwachungsfunktion, und zwar nicht zum Überwachen des Wechselstromnetzes selbst, sondern nur zum Überwachen der Anschlußbedingungen nach dem Prinzip einer )a-Nein-Aussage. Die Zusatzeinrichtung ermöglicht auch keine galvanische Trennung zu der Schutzvorrichtung bzw. dem Verbraucher.

Im Zusammenhang mit der Überwachung des Betriebes von Thyristoren und zugeordneter Sicherungen in Stromrichteranlagen, also in Wechselstromnetzen, ist es ferner bekannt (DE-OS 21 37 129), eine potentialfreie, optoelektronische Signalübertragung vorzusehen, um qualitativ feststellen zu können, ob das zu überwachende Glied einwandfrei arbeitet bzw. defekt ist. Zu diesem Zweck ist ein Optokoppler den Thyristor-Beschaltungselementen über einen Brückengleichrichter in Reihe geschaltet, wobei eine an den Optokoppler angeschlossene Schaltung die Signalauswertung vornimmt. Die bekannte Einrichtung hat nicht mit einer Isolationsüberwachung sowie ungeerdeten Gleichstromnetzen zu tun und ermöglicht auch kein getrenntes Überwachen separater Netzleiter.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff genannten Art so auszubilden, daß unter Verzicht auf ein teures T-Relais sowie »'ine getrennte Hilfsspannungsquelle auf relativ einfache sowie preiswerte Weise eine vielseitige, anpassungsfähige und sichere Isolationsüberwachung mit einer getrennten Überwachung der Plus- und Minusleiter möglich ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen von Anspruch 1 aufgeführten Merkmale aus. Eine derartige Schaltungsanordnung ist äußerst vorteilhaft, da sie eine Netzleiter-Unterscheidung, eine quantitative Fehlererfassung sowie eine beliebige Signalweiterverarbeitung

ίο ermöglich, wobei unter Berücksichtigung der galvanischen Trennung zwischen den Eingangs- und Ausgangselementen die für die Signalverarbeitung erforderlichen Versorgungsspannungen problemlos unmittelbar aus dem überwachten Netz abgeleitet werden können.

Bei einer besonders einfachen, bevozugten Ausführungsform mit den Merkmalen von Anspruch 2 wird die Tatsache genutzt, daß Erdschlußfehler an den beiden Netzleitern zu gegensinnigen Strömen im Brückennullzweig führen. Demnach wird in Abhängigkeit von dem jeweils vorliegenden Erdschlußfehler nur eine der Lumineszenzdioden der beiden Optokoppler angesteuert, so daß hierdurch eine Fehleruntcrscheidung und eine getrennte Fehlerauswertung ermöglicht werden.

Bei einer alternativen bevorzugten Ausführungsform gemäß den Merkmalen von Anspruch 3 lassen sich mit dem mit den Gleichstromanschlüssen des Brückengleichrichters verbundenen Optokoppler Erdschlußfehler beider Netzleitungen auswerten. Diese Maßnahme genügt jedoch nicht zur Fehlerunterscheidung, die es ferner erforderlich macht, daß eine der Gleichrichterdioden des Brückengleichrichters die andere Lumineszenzdiode darstellt. Wenn stattdessen gemäß den zweckmäßigen Merkmalen von Anspruch 4 die Gleichrichterdioden in zwei aneinander angrenzenden Brük-

J5 kenzweigen des Brückengleichrichters als Lumineszenzdioden ausgebildet sind, ergibt sich die Fehleruntcrscheidung direkt aus dem Ansprechen der einen oder anderen Lumineszenzdiode.
Wenn sich in zweckmäßiger Ausgestaltung gemäß den Merkmalen von Anspruch 5 ein Strombegrenzungswiderstand in der Diagonalen der Brückenschaltung befindet, verhindert dieser ein Überlasten der Optokoppler bzw. des Brückengleichrichters auch dann, wenn die Hilfswiderstände der Brückenschaltung relativ klein gewählt werden, damit sich ein weitgehend fester Brückenbezugspunkt zwischen den Hilfswiderständen ergibt. Im Falle eines Erdschlußfehlers wird dann der Kurzschlußstrom im Brückennullzweig im wesentlichen durch die Größe des Strombegrenzungswiderstandes bestimmt, an dem praktisch die gesamte Spannung zwischen dem Bezugspunkt und dem fehlerbehafteten Netzleitcr anliegt, wenn von den zusätzlichen Dioden bzw. Diodenflußspannungen abgesehen wird. Bisher war für die Relais-Auswertung eine solche Möglichkeit nicht gegeben, da ein größerer Spannungsabfall für die Auswertung der im Fehlerfalle auftretenden Brückenverstimmung erforderlich war. Demgegenüber ist unter Vernachlässigung der kleinen Durchflußspannung der Lumineszenzdiode eines Optokopplers für die Auswertung kein Spannungsubfall, sondern nur ein Dioden-Stromfluß erforderlich.

Bi_: einer bevorzugten Ausführungsform gemäß den Merkmalen der Ansprüche 6 bis 8 erfolgt eine Mehrfachausnut/.ung für verschiedene Zwecke, nämlich ei-

b5 nerseits für eine selektive Fehleranzeige und andererseits für eine gemeinsame Auslösung mit einem gemeinsamen Auslöserelais, beispielsweise zum Zwecke einer unmittelbaren Netzausschaltunt; und/oder Warnsienal-

gebung.

Im Falle eines bevorzugten Schmitt-Trigger-Verhaltens gemäß den Merkmalen von Anspruch 9 wird eine Fehlerauslösung nicht bereits bei geringen Schwankungen des Erdschlußfehlers rückgängig gemacht, sondern es ist hierfür eine erhebliche Abflachung des Erschlußfehlers erforderlich. Wenn stattdessen oder in Verbindung hiermit gemäß den Merkmalen von Anspruch 10 ein löschbarer Selbsthaltekreis vorhanden ist, muß nach dem Auftreten eines Erdschlußfehlers ein Eingreifen von Hand erfolgen, um die Fehleranzeige und/oder -auslösung wieder rückgängig zu machen. Damit jedoch nicht bereits sehr kurzzeitige Erdschlußwischer als dauerhafte Erdschlußfehler erkannt werden, sollten gemäß Anspruch ! 1 vorzugsweise SignslverzögerungEmitic! vorhanden sein.

Die ferner bevorzugten Merkmale von Anspruch 12 ermöglichen eine jederzeitige Funktionsüberprüfung der Schaltungsanordnung. Ferner ermöglichen die zweckmäßigen Merkmale von Anspruch 13 ein sicheres Anzeigen und/oder Auslösen auch bei kleinen F.ingangsströmen, wobei die Darlington-Schaltung überdies zu einem weitgehend linearen Ausgangssignal führt. Damit Erdschlußfehler erst ab einer bestimmten Größe eine Netzabschaltung und/oder ein Warnsignal ergeben, können gemäß Anspruch 14 zweckmäßigerweise auch Auslösepegel-Einstellmittel vorgesehen werden. Eine unmittelbare Fehleranzeige wird schließlich durch ein linearisierendes Netzwerk gemäß Anspruch 15 begünstigt.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnungen an Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 — eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Isolationsüberwachungseinrichtung unter Verwendung zweier optoelektronischer Koppelglicder mit Fehlerauslösung sowie -Unterscheidung und

F i g. 2 — eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Isolationsüberwachungscinrichiung unter Verwendung eines optoelektronischen Koppelgliedes in Verbindung mit einem Brückengleichrichter.

Gemäß den Fig. 1 und 2 sind jeweils zwischen die positiven und negativen Nctzlciter P, N eines ungeerdeten Gleichstromnetzes zwei vorzugsweise gleich große Hilfswiderstände R 1, R 2 in Reihe geschaltet. Eine ähnliche Reihenschaltung ergibt sich gegenüber Erde bzw. einem nicht dargestellten Schutzleiter durch die zwischen den Netzpolen P. N und Erde liegenden Isolationswiderstände Rp, R_n, die in F i g. 1 und 2 mit gestrichelten Linie an die entsprechenden Schaltungspunkte angeschlossen sind. Dadurch ergibt sich eine Brücken schaltung mit einem Brückenbezugspunkt 10 zwischen den Hilfswiderständen R 1, R 2 und mit einem Brückenbezugspunkt 12 zwischen den Isolationswiderständen Rp, Rn, wobei dieser Bezugspunkt dem Erd- bzw. Schutzleiterschluß entspricht Ferner befinden sich zwischen dem Brückenbezugspunkt 12 und den positiven sowie negativen Netzleitern P, N Kondensatoren Ci bzw. C2 zum Kurzschließen eventueller Wechselspannungskomponenten im Gleichstromnetz. Zwischen den Brückenbezugspunkten 10 und 12 befindet sich bei beiden Ausführungsformen gemäß Fig. I und 2 eine Überwachungsvorrichtung unter Verwendung zumindest eines optoelektronischen Koppelgiiedes.

Bei der Ausführungsform aus F i g. 1 weist die Überwachungsvorrichtung im Brückennullzweig der Brükkenschaltung zwischen den Bezugspunkten 10 und 12 eine Reihenschaltung aus einem Widcrsiand R 3 und aus zwei antiparallcl geschalteten Lumineszenzdioden Or ι sowie Oi 2 auf. Diese Lumineszenzdioden stellen die F'ingangsclemente zweier optoelektronischer Koppelglieder (oder eines doppelten optoelektronischen Kop-

■") pclglicdes) dar und sind jeweils diesbezüglich Ausgangselemcntcn Ολ ι bzw. O,\ 2 zugeordnet, die im vorliegenden Fall aus Fototransistoren in Darlington-Schallung ausgebildet sind.
Beide Ausgangsclemente O_A\ bzw. Oa 2 sind gemäß F i g. 1 gleichartigen Auslöseschaltungen 18,22 bzw. 20, 24 vorgeschaltet, und zwar jeweils zwischen dem positiven Nctzleiier Pund einem Schaltungspunkt 14 bzw. 16, dessen Signal gegenüber dem negativen Netzleiter N über ein integrierendes Verzögerungsglied R 9, Ci dem

·.·% invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers OPi bzw. OP2 zugeführt wird. Der nicht invertierende Eingang ist jeweils an den Abgriff eines die Netzspannung unterteilenden Potentiometers R 11 bzw. R 12 angeschlossen, um durch entsprechendes Verstellen die Ansprech- bzw. Auslöscwcllcn der Operationsverstärker festlegen zu können. Die Operationsverstärker OPi und OP2 befinden sich in entsprechenden Schaltungen 18 und 20 mit Schmitt-Trigger-Verhalten.
Das Ausgangssignal eines jeden Operationsverstärkers OfI bzw. OP2 wird mehrfach verarbeitet. Zum einen gelangen die Ausgangssignale beider Operationsverstärker OP I und OP 2 über miteinander verbundene Koppelwidcrständc R 6 und R 7 an die Basis eines Auslösetransistors 7"I, dessen Kollektor mit einem an den positiven Netzlciter P angeschlossenen Auslöserelais ReI verbunden ist. Zum anderen ist jeder Operationsverstärker OP1 bzw. OP 2 über eine Widerstandsuntersetzung mit einem Anzeigekreis 22 bzw. 24 verbunden, wobei jeweils ein eingangsseitiger Transistor T2 bzw.

J5 Γ3 zum Ansteuern einer ausgangsseitigcn Lumineszenzdiode DS bzw. D 6 dient. Ferner gelangt das Ausgangssignal des Transistors 7"2 bzw. TZ über ein integrierendes Verzögerungsglied R 10, C4 zur Basis eines Transistors Γ 4 bzw. 7"5, dessen Kollektor über einen Widerstand an den Ausgang des Operationsverstärkers OPl, 2 angeschlossen ist. Die Emitter der Transistoren 7~4 sind gemeinsam an eine mit dem negativen Netzleiter Nverbundene Löschtaste Langeschlossen.
Ferner sind gemäß F i g. 1 jeweils zwischen die positiven und negativen Netzlciter P bzw. N und den Brükkenbezugspunkt 12 bzw. Erde normalerweise geöffnete Prüftasten P\ bzw. P2 geschaltet, und zwar jeweils in Reihe mit einem Widerstand R 4 bzw. R 5. Diese Prüftasten dienen zum Simulieren eines Erdschlußfehlers wahlweise zwischen den positiven oder negativen Netzleitsrn und Erde. Außerdem sind beide Schaltungspunkte 14 bzw. 16 am Ausgang der Ausgangselemente Oa ι bzw. Oa 2 über entkoppelnde Dioden sowie einen gemeinsamen Widerstand an eine Prüftaste P3 angeschlossen, die mit dem positiven Netzpol P verbunden ist. Diese Prüftaste dient zum Überprüfen beider Zweige 18,22 und 20,24 der Auslöscschaltung.

Wenn im Betrieb der Ausführungsform aus F i g. 1 ein Erdschlußfehler Äpoder R_n auftritt ergibt sich eine entsprechende Brückenverstimmung zwischen den Bezugspunkten 10,12, so daß das zugeordnete Eingangselement Ου bzw. Ot;2 den optoelektronischen Koppelglicdcs anspricht. Die dabei auftretende Strahlung gelangi zum zugeordneten Ausgangselement Oa 1 bzw.

b5 Oa 2. so daß der jeweilige Schaltungspunkt 14 bzw. 16 auf ein höheres Potential gelegt wird. Dieser Spannungsanstieg gelangt unter Verzögerung bzw. Flankenabflachung durch die Glieder R9, C3 an den invcrtie-

renden Eingang des Operationsverstärkers OP 1 bzw. OP 2, so daß dessen Ausgang ab einem gewissen Zeitpunkt von einem hochliegenden Potential auf ein niedriges Potential umspringt. Dies tritt dann auf, wenn die Spannung am invertierenden Eingang die dem nicht invertierenden Eingang zugeführte Schwellwertspannung übersteigt. Dabei erfolgt einerseits über die Koppelwiderstände R 6 oder R 7 eine Ansteuerung des Auslösetransistors Ti und damit das Auslöserelais ReI und andererseits über den Transistor T2 oder T3 eine Ansteuerung der Lumineszenzdiode D 5 oder D6. Wenn die Schaltung 18 bzw. 20 wie im vorliegenden Fall ein Schmitt-Trigger-Verhalten hat, können diese Fehlerauslösung und Fehleranzeige nur aufgehoben werden, wenn der Erdschlußfehler über einen längeren Zeitraum und um einen beträchtlichen Wert zurückgeht.

Darüber hinaus wird das Ausgangssignal des Operationsverstärkers OPl bzw. OP2 bei der Ausführungsforrn aus F i g. 1 in Verbindung mit dem Ausgangssignal des Transistors T2 bzw. T3 noch dazu benutzt, über das integrierende bzw. flankenabflachende Verzögerungsglied R 10, CA den Transistor TA bzw. TS anzusteuern, was über die normalerweise geschlossene Löschtaste L zu einem Selbsthalteeffekt der Schaltung führt, auch wenn der Erdschlußfehler bereits behoben ist. Wenn die Schaltung in ihren überwachungsbereiten Ausgangszustand zurückgebracht werden soll, muß somit zunächst kurzzeitig die Löschtaste öffnend betätigt werden. Bei Verwendung einer derartigen Schaltung mit Selbsthalteeffekt ist an sich nicht zusätzlich eine Verwendung einer Schaltung mit Schmitt-Trigger-Verhalten erforderlich. Hierdurch ergibt sich jedoch eine noch größere Schaltungssicherheit, und überdies kann eine solche Ausbildung von Vorteil sein, wenn verschiedene Schaltungsbaugruppen wahlweise miteinander gekoppelt werden können.

Die Ausführungsform aus F i g. 2, bei der der ersten Ausführungsform entsprechende Glieder mit denselben Hinweiszahlen belegt sind, unterscheidet sich im wesentlichen dadurch, daß für Erdschlußfehler beider Netzleiter P, N zur Fehlererfassung nur ein optoelektronisches Koppelglied bzw. ein solches mit jeweils nur einem Eingangs- und einem Ausgangselement verwendet wird. Zwischen den Brückenbezugspunkten 10 und 12 befindet sich eine Reihenschaltung aus dem bereits genannten Strombegrenzungswiderstand R 3 und einem Brückengleichrichter GL mit Gleichrichterdioden D\,D2,D3 sowie D 4, von denen eine zur Fehlerunterscheidung eine Lumineszenzdiode eines weiteren Optokopplers sein muß. Während die Wechselstromanschlüsse des Brückengleichrichters GL mit den Schaltungspunkten 12,30 des Brückennullzweiges verbunden sind, befindet sich das Eingangselement bzw. die Lumineszenzdiode Ofi des optoelektronischen Koppelgliedes zwischen den Gleichstromanschlüssen 26, 28 des Brückengleichrichters GL

Das Ausgangselement Ο_Λ, in Form einer Fototransistor-Darlington-Schaltung ist einerseits über einen Widerstand an den positiven Netzleiter P und andererseits an den Schaltungspunkt 14 angeschaltet Das Signal am Schaltungspunkt 14 gelangt wie bei der ersten Ausführungsform aus F i g. 1 wiederum über ein Verzögerungsglied R 9, C3 an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP1, dessen nicht invertierender Eingang über das Potentiometer R 11 an einen geeigneten sowie einstellbaren Auslöse- bzw. Schwellwertpegel angelegt wird. Auch der Operationsverstärker OP I aus Fig.2 befindet sich in einer Schaltung 18 mit Schmitt- Trigger-Verhallen. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers OPl gelangt ebenfalls über eine Widerstandsuntersetzung an die Basis des Auslösetransistors Π, der seinerseits das Auslöserelais ReI ansteuert. Im Unterschied zur Ausführungsform aus F i g. 1 ist das Relais ReI über eine Spannungsvermindcrungsschaltung mit einem Widerstand RS und einer Zenerdiode Z an den postivien Netzleiter Pangeschlossen. Auch die Ausführungsform aus Fig. 2 weist eine Selbsthalteschaltung 22 auf, die in nicht dargestellter Weise ebenfalls mit einer optischen Anzeige verbunden werden kann. Im Unterschied zur Ausführungsform aus F i g. 1 wird nach F i g. 2 das Kollektorsignal am Auslösetransistor Ti als Ansteuerung für die Selbsthalte- schaltung 22 benutzt, wobei über das bereits aus F i g. 1 bekannte Verzögerungsglied R 10, CA der Transistor TA angesteuert wird, der einerseits über einen Widerstand am Ausgang des Operationsverstärkers OPl und andererseits über die normalerweise geschlossene

Löschtaste/, am negativen Netzleiter liegt.

Wenn bei der Ausführungsform aus F i g. 2 ein Erdschlußfehler auftritt, erfolgt durch die Brückenverstimmung ein Ansprechen der Lumineszenzdiode Oeι am Ausgang des Brückengleichrichters GL Dadurch wird das Ausgangselement Oa ι des optoelektronischen Koppelgliedes erregt, und der Schaltungspunkt 14 erhält wie bei der ersten Ausführungsform einen positiven Spannungssprung, welcher dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP zugeführt wird. Ab einem bestimmten Zeitpunkt, bei dem das Bezugspotential am nicht invertierenden Eingang überschritten wird, springt das Ausgangssignal des Operationsverstärkers OPl auf einen niedrigliegenden Pegel um, wodurch der Auslösetransistor T1 und damit das Auslöserelais Reim Betrieb gesetzt werden. Gleichzeitig erfolgt ein Ansprechen des Transistors 74 und damit eine Selbstheilung des Kreises selbst dann, wenn der Erdschlußfehler bereits behoben ist. Erst ein kurzzeitiges öffnen der Löschtaste L setzt die Schaltung in ihren Ausgangszustand zurück.

Während nach F i g. 1 verschiedene Erdschlußfehler getrennt erfaßt sowie angezeigt und gemeinsam bezüglich der Auslösung ausgewertet werden, erfolgen diese Vorgänge nach der Ausführungsform aus F i g. 2 stets in gleichartiger Weise. Eine Fehlerunterscheidung ist hier nur mit zusätzlichen Maßnahmen möglich. Zu diesem Zweck muß eine der Gleichrichterdioden D1 bis DA als Lumineszenzdiode des weiteren Optokopplers ausgebildet sein, die dann bei einem der Erdschlußfehler anspricht und bei dem anderen Erschlußfehler nicht erregt

so wird. Zur Fehlerunterscheidung können auch zwei Gleichrichterdioden in angrenzenden Gleichrichterzweigen als Lumineszenzdioden ausgebildet sein, die für Anzeigezwecke entsprechend getrennten Ausgangselementen optoelektronischer Koppelglieder zugeordnet sein können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Isolationsüberwachung eines nicht geerdeten Gleichstromnetzes mit ί einer zwischen den Netzleitern liegenden Brückenschaltung, deren einer Brückenzweig aus Hilfswiderständen und derer anderer Brückenzweig aus den Isolationswiderständen der Netzleiter gegen Erde gebildet ist, mit einer bei einer Minderung eines Iso- to lationswiderstandes ansprechenden Anzeige- und/ oder Auslösevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in die Diagonale (10,12) der Brükkenschaltung zwei Optokoppler auf Halbleiterbasis mit Lumineszenzdiosen (Or ι, Oe 2) als Eingangselemente geschaltet sind, die von der Minderung des Isolationswiderstandes des positiven oder negativen Leiters des Gleichstromnetzes abhängige optische Strahlungen abgeben, welche von zugeordneten Ausgangselementen (Oa ι, Ο_Λ2) getrennt erfaßt und der elektrische Anzeige- und/oder Auslösevorrichtung zugeführt sind, wobei das Vorhandensein oder Fehlen der optischen Strahlung wenigstens einer Lumineszenzdiode ein Maß zur Unterscheidung von Fehlern am positiven oder neagtiven Netzleiter ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lumineszenzdioden (OeX, Oe7) in der Diagonalen (10,12) der Brückenschaltung antiparallel geschaltet sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in die Diagonale (10, 12) der Brückenschaltung geschalteten Dioden-Brükkengleichrichter (GL), zwischen dessen Gleichslromanschlüssen (26, 28) die eine Lumineszenzdiode (Oe ι) liegt und von dem zur Fehlerunterschei- dung eine Gleichrichterdiode (D 1, Dl, DX DA) von der anderen Lumineszenzdiode gebildet ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in aneinander angrenzenden Brückenzweigen des Brückcngleich- richters (GL) befindliche Gleichrichter als Lumineszenzdioden ausgebildet sind.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Strombegrenzungswiderstand (R 3) in der Diagonalen (10, 12) der Brückenschaltung.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der elektronischen Anzeige- und/oder Auslösevorrichtung die Ausgangselemente (Oλ ι. Oa τ) an ein gemeinsames Auslöserelais (ReI)angeschlossen sind.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anzeige- und/oder Auslösevorrichtung eingangsseitig getrennte Zweige (OP1, OP2) ausgangsseitig gekoppelt sind. κ

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige- und/oder Auslösevorrichtung in jedem der getrennten Zweige eine optische Fehleranzeigevorrichtung (D5, D6) zur selektiven Fehleranzeige aufweist.

9. Schaltungsanordnung nach einem der· Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige- und/oder Auslösevorrichtung ein Schmitt-Trigger-Verhalten aufweist.

10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprü- f>5 ehe 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, clali die Anzeige- und/oder Auslösevorrichtung einen lösbaren Selbsthaltekreis (T4; T5) aufweist.

11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige- und/oder Auslösevorrichtung Signalverzögerungsmittel (R 9. C3; R 10, C 4) aufweist

12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche I bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige- und/oder Auslösevorrichtung zur Fehlcrsimulierung getrennte und/oder gemeinsame Prüftasten (PX, PI, P3) aufweist

13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12. dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige- und/oder Auslösevorrichtung Operationsverstärker (OPX. OP2) und/oder Ausgangselemente (Oa i. Oa 2) in Form von Fototransistoren in Darlington-Schaltung aufweist.

14. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige- und/oder Auslösevorrichtung Auslösepegel-Einstcllmittel (R X1, R12) aufweist.

15. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14. dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige- und/oder Auslösevorrichtung ein linearisierendes Netzwerk aufweist