DE2714384C3 - Überwachungseinrichtung für den Druck eines Gases - Google Patents
Überwachungseinrichtung für den Druck eines GasesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungseinrichtung für den Druck eines Gases unter Berücksichtigung
der Temperatur, insbesondere für elektrische Schalter mit Druckgas als Löschmittel, bei der in
Abhängigkeit der von einem Druck- und einem Temperaturfühler abgeleiteten Meßwertsignal durch
Vergleich mit den Werten einer Sollwertkurve ein Ausgangssignal gebildet ist.
Zur Überwachung des Druckes von Gasen, insbesondere
für elektrische Schalter mit Druckgas als Löschmittel, verwendet man üblicherweise Druckwächter,
die in Abhängigkeit vom Druck einen elektrischen Meßwert abgeben. In bestimmten Fällen kommt es aber
nicht nur darauf an, den Druck des Gases, sondern auch seine Dichte zu erfassen. Diese ändert sich aber nach
bekannten Gesetzen mit der Temperatur, wenn der Druck konstant gehalten wird. Aus diesem Grunde muß
der Druck des Gases unter Berücksichtigung der Temperatur überwacht werden.
Aus der DE-AS 12 46 854 ist eine Überwachungseinrichtung
für den Druck eines Gases bekannt, die mit elektrischen Meßwertgebern für den Druck und die
Temperatur arbeitet, deren Ausgangsgrößen zur gemeinsamen Betätigung eines Kontaktes zur Abgabe
einer Meldung zusammengefaßt werden. Die bekannte Überwachungseinrichtung setzt voraus, daß in dem zu
überwachenden Bereich die Abhängigkeit zwischen Druck und Temperatur annähernd linear ist. Dementsprechend
sind auch die Potentialänderungen,, die den Schaltkreisen zur Meldung und Weiterverarbeitung der
Signale zugeführt werden, linear.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen weiten Bereich des Druck/Temperaturverlaufs von für
Hochspannungs-Leistungsschalter geeignete Isolier- und Löschgase, insbesondere Schwefelhexafluorid, zu
erfassen. Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst,
daß die dem Druck/Temperaturverlauf des zu überwachenden Gases angepaßte Sollwertkurve nichtlinear
verläuft uiid in einem im Temperaturkreis liegenden
ROM- oder PROM-Speicher eingegeben ist
Durch Anwendung der Erfindung ist es möglich, eine
bei allen wesentlichen Zustandsgrößen arbeitende, die
to Dichte genau erfassende Überwachungseinrichtung zu schaffen. Dies ist insbesondere deswegen vorteilhaft,
weil durch unvermeidbare Lecks, ständig schwankende Umgebungstemperaturen und unterschiedliche elektrische
Belastungen des Schaltgerätes die für die Isolierfähigkeit und Löschfähigkeit entscheidende Dichte
des Gases überwacht werden kann.
Bei einer vorteilhaften Ausfuhrungsform der Überwachungseinrichtung
mit Analog-Meßwerte erzeugenden Druck- und Temperaturfühlern sind für die
Meßkreise Analog-Digital-Wandler eingesetzt. Zum Vergleich der Meßwerte für Druck und Temperatur ist
als Komparator zumindest ein 8 bit aufweisender Komparator vorgesehen, der an seinem Ausgang ein
digitales Schaltsignal abgibt
Um unabhängig von einer Störungsmeldung auch ein Warnsignal abgeben zu können, das bereits dann
ausgelöst wird, wenn ein dem kritischen Wert benachbarter Istwert erreicht ist ist mindestens ein
weiterer Komparator vorgesehen, dessen Sollwerteingang
an den ROM- oder PROM-Speicher über eine Addierstufe angeschlossen ist deren zweiter Eingang
mit einem frei wählbaren Zusatzsollwert gespeist wird. Weitere Vorteile und Einzelheiten des Erfindungsgedankens
sind an Hand der Zeichnung schematisch dargestellt
In der Figur ist ein Prinzipschaltbild für eine Überwachungseinrichtung für den Druck eines Gases
unter Berücksichtigung der Temperatur gezeichnet Die dargestellte Überwachungseinrichtung ist insbesondere
für elektrische Schalter mit unter Druck stehendem SFe
als Lösch- und Isoliermittel bestimmt Die Temperatur des Gases wird durch einen Thermofühler 1, z. B. ein
Thermoelement, erfaßt Die vom Thermoelement an den Klemmen 2 und 3 abgegebene quasistationäre
Gleichspannung wird in einem Gleichspannungsverstärker 4 verstärkt und von dort einem Analog-Digital-Wandler
5 zugeführt. Dieser Analog-Digital-Wandler wandelt das analoge Spannungssigna! in ein binär
codiertes Spannungssignal um, das als Adresse eines Halbleiterspeichers 6 ROM (read only memory) dient In
diesem Speicher 6 ist die entsprechende Dichtekennlinie des zu überwachenden Gases P = / (T) fest
einprogrammiert. Die Adresse des jeweiligen Speicherplatzes besteht z. B. aus 8 bit, die man wegen des
-300C bis +700C) und für eine Auflösung der
bis zu maximal 255 darstellen zu können.
Temperatur zugehörige Druckwert Dieser Sollwert wird nun mit dem Istwert des Gasdruckes verglichen.
Zur Erfassung des Druckes dient ein Druckfühler 7, der z. B. als Potentiometer für deren Geber ausgebildet ist
und mit seinem analogen Signal in der Leitung 8 einen Analog-Digital-Wandler 9 speist. Die auf der Leitung 8
geführten Signale, die von dem Druckwertgeber stammen, sind in aller Regel so groß, daß ein
Gleichspannungsverstärker entfallen kann. Der Analog-
Digital-Umwandler 9 liefert wiederum ein 8 bit-Signal, das nun mit dem Sollwert aus dem Speicher 6 in einem 8
bis-Komparator 10 verglichen wird. Unterschreitet der Istwert den Sollwert, so wird eine Meldung z. B. durch
ein Relais 11 galvanisch getrennt elektrisch weiterverarbeitet
Falls bei einer Undichtigkeit des Schalters unterschieden werden soll, ob es sich um einen noch zulässigen
oder nichtzulässigen Gasverlust handelt, muß eine zweite Kennlinie herangezogen werden.
Dies könnte man an sich durch einen weiteren Halbleiterspeicher lösen. Mit hinreichender Genauigkeit,
insbesondere deshalb, weil die Dichtekennlinien fast parallel mit einem Druck-Temperafur-Diagrartim
des Gases verlaufen, ist es wirtschaftlich günstiger, dem ausgelesenen Sollwert einen konstanten Wert durch
Additioii oder Subtraktion zuzuordnen.
Hierfür wird in einem zweiten 8 bis-Komparator 12 der aus dem Speicher 6 entnommene Drucksollwert auf
eine Additionsstufe 13 zugeführt, deren zweiter Eingang ein Festwert z. B. von +0,2 bar zugeleitet wird. Diese;
um eine Konstante erhöhte Solldruckwert des Speichers 6 wird im Komparator 12 mit dem Istwert des Druckes
verglichen.
ίο Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen
Ausführungsform ist die Überwachungsmöglichkeit eines weilen Bereiches des Temperatur-Druck-Verlaufes
eines Gases mit beliebig feiner Abstufung der Kennlinie.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Überwachungseinrichtung für den Druck eines Gases unter Berücksichtigung der Temperatur,
insbesondere für elektrische Schalter mit Druckgas als Löschmittel, bei der in Abhängigkeit der von
einem Druck- und einem Temperaturfühler abgeleiteten Meßwertsignale durch Vergleich mit den
Werten einer Sollwertkurve ein Ausgangssignal gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die dem Druck/Temperaturverlauf des zu überwachenden Gases angepaßte Sollwertkurve nichtlinear
verläuft und in einem im Temperaturkreis liegenden ROM- oder PROM-Speicher eingegeben ist
2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 mit Analogmeßwerte erzeugenden Druck- und Temperaturfühlern,
dadurch gekennzeichnet, daß äi die Meßkreisc \nalog-Digital- Wandler eingesetzt sind.
3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator
zum Vergleich der Meßwerte für Druck und Temperatur zumindest als 8 bit-Komparator ausgebildet
ist, der an seinem Ausgang ein digitales Schaltsignal abgibt
4. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch mindestens einen weiteren
Komparator, dessen Sollwerteingang an den ROM- oder PROM-Speicher über eine Addierstufe angeschlossen
iy\ deren zweiter Eingang mit einem frei wählbaren Zusatz-Sollwert gespeist wird.
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DE19772714384 DE2714384C3 (de) | 1977-03-29 | 1977-03-29 | Überwachungseinrichtung für den Druck eines Gases |
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- 1977-03-29 DE DE19772714384 patent/DE2714384C3/de not_active Expired
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- 1978-03-29 JP JP3651878A patent/JPS53122775A/ja active Granted
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