DE29809550U1 - Vorrichtung zur sicheren Abschaltung einer elektrischen Last, mit insbesondere hoher Induktivität, von einer elektrischen Gleichspannungsversorgung - Google Patents

Vorrichtung zur sicheren Abschaltung einer elektrischen Last, mit insbesondere hoher Induktivität, von einer elektrischen Gleichspannungsversorgung

Info

Publication number
DE29809550U1
DE29809550U1 DE29809550U DE29809550U DE29809550U1 DE 29809550 U1 DE29809550 U1 DE 29809550U1 DE 29809550 U DE29809550 U DE 29809550U DE 29809550 U DE29809550 U DE 29809550U DE 29809550 U1 DE29809550 U1 DE 29809550U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
relay
voltage
line
switching contact
relays
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE29809550U
Other languages
English (en)
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE29809550U priority Critical patent/DE29809550U1/de
Priority to JP2000552693A priority patent/JP3831611B2/ja
Priority to KR1020007013462A priority patent/KR20010043925A/ko
Priority to EP99936261A priority patent/EP1088318B1/de
Priority to PCT/DE1999/001480 priority patent/WO1999063561A2/de
Priority to CA002333483A priority patent/CA2333483A1/en
Priority to CN99801974A priority patent/CN1113447C/zh
Priority to DE59901130T priority patent/DE59901130D1/de
Publication of DE29809550U1 publication Critical patent/DE29809550U1/de
Priority to US09/725,341 priority patent/US6366434B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/002—Monitoring or fail-safe circuits
    • H01H47/004—Monitoring or fail-safe circuits using plural redundant serial connected relay operated contacts in controlled circuit

Landscapes

  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)
  • Protection Of Generators And Motors (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

GR 98 G 3384
Beschreibung
Vorrichtung zur sicheren Abschaltung einer elektrischen Last, mit insbesondere hoher Induktivität, von einer elektrischen Gleichspannungsversorgung
Die erfindungsgemäße Schaltung dient zur Sicherheitsabschaltung einer elektrischen Last von einer elektrischen Energieversorgung, z.B. einer speisenden Batterie. Bei der Last kann es sich um elektrische Verbraucher wie z.B. um einen Elektromotor mit hoher Induktivität handeln. Sicherheitsabschaltungen werden zur Zwangsstillegung der elektrischen Last z.B. bei Auftritt eines Fehlers benötigt. Diese kann z.B. dazu dienen, Personen vor unerwünschten, unkontrollierten und u.U.
sogar gefährdenden Eingriffen einer z.B. motorischen elektrischen Last zu schützen. Da die Sicherheitsabschaltung in der Regel mit Hilfe von Relais erfolgt, muß deren Funktionsfähigkeit sichergestellt sein.
Zur Sicherheitsabschaltung von elektrischen Lasten werden bislang spezielle Sicherheitsrelais verwendet. Diese weisen mehrere parallele, mechanisch zwangsgeführte Kontaktsätze auf. Während einer der Kontaktsätze zur Weiterleitung bzw. Unterbrechung des eigentlichen Laststromes dient, kann der 5 andere Kontaktsatz mit einem Prüfstrom beaufschlagt werden.
Durch Auswertung dieses Prüfstromes kann erfaßt werden, ob die zwangsgeführten Kontaktsätze einen gewünschten oder unerwünschten Schaltzustand einnehmen, d.h. ob das Sicherheitsrelais in Ordnung oder defekt ist. Diese Art der mechanischen 0 Überprüfung von Relais mit Hilfe von Redundanzkontakten ist aber aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Abschaltvorrichtung anzugeben, welche ohne den Einsatz von speziellen Sicherheitsrelais auskommt.
GR 98 G 3384
Die Aufgabe wird gelöst dem der im Anspruch 1 enthaltenen Abschaltvorrichtung. Vorteilhafte, weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die erfindungsgemäße Schaltung beruht darauf, daß die Sicherheit der Abschaltung mit Hilfe der „geprüften Redundanz" von gestaffelten, konventionellen Relais erreicht wird. Die Gestaltung der erfindungsgemäßen Abschaltvorrichtung hat den besonderen Vorteil, daß eine sichere Abschaltung nach dem Prinzip der geprüften Redundanz und Diversität erreicht wird. Hiermit ist es möglich, daß auf den Einsatz von speziellen Sicherheitsrelais verzichtet werden kann. Statt dessen können für die Relais Kl, K2, K3 einfache, z.B. aus Großserienproduktion für den KFZ-Bereich stammende Relais einsetzt werden, welche jeweils nur einen Satz von Schaltkontakten aufweisen. Die Erfindung hat den Vorteil, daß eine sichere Abschaltvorrichtung unter Verwendung von kostengünstigen Relais aufgebaut werden kann, welche bislang in herkömmlichen Sicherheitsschaltungen nicht eingesetzt werden konnten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiele weiter erläutert.
In der Figur ist beispielhaft das Prinzipschaltbild einer gemaß der Erfindung aufgebauten Abschaltvorrichtung dargestellt, welche zwischen einer elektrischen Energieversorgung und einer elektrischen Last geschaltet ist. Die elektrische Last kann z.B. motorisch und Bestandteil eines Gerätes sein. Dabei stellt auf der linken Seite der Figur die nicht näher 0 dargestellte elektrische Energieversorgung eine speisende Eingangsgleichspannung Ue bereit, während auf der rechten Seite der Figur die nicht näher dargestellte elektrische Last eine Anschlußspannung Ua abnimmt. Im ungestörten Normalbetrieb der Abschaltvorrichtung wird die Eingangsgleichspannung 5 Ue über die Leitungen Ll, L2 unverändert bis an den Anschlußpunkt der elektrischen Last weitergeleitet. Die Anschlußspan-
GR 98 G 3384
nung Ua der elektrischen Last ist dann identisch mit der Eingangsgleichspannung Ue. Im Beispiel der Figur führt somit die Leitung Ll das Spannungspotential der Eingangsgleichspannung Ue bis zum Punkt der Anschlußspannung Ua, während die Leitung L2 ein Bezugspotential trägt, z.B. das Massepotential.
Die erfindungsgemäße Abschaltvorrichtung enthält auf der Seite der elektrischen Energieversorgung ein erstes Relais Kl. Dessen Schaltkontakt KlI ist im Anschluß an die Einspeisung der Eingangsgleichspannung Ue in die Leitung Ll geschaltet und im Normalbetrieb geschlossen. Ferner ist zwischen dem Einspeisepunkt der Eingangsgleichspannung Ue und dem Schaltkontakt KIl eine Sicherung S in die Leitung Ll geschaltet. In Richtung auf die angeschlossene elektrische Last folgt auf das erste Relais Kl ein zweites Relais K2. Dessen Schaltkontakt K21 ist zwischen die Leitungen Ll, L2 geschaltet und im Normalbetrieb geöffnet.
Gemäß einer weiteren, in der Figur bereits dargestellten Ausführung der Erfindung kann im Anschluß an das zweite Relais K2 noch ein drittes Relais K3 angeordnet sein. Dessen Schaltkontakt K31 ist dann in Reihe zum Schaltkontakt KlI ebenfalls in die Leitung Ll geschaltet und im Normalbetrieb geschlossen. An der Ausgangsseite des Schaltkontakts K31 steht 5 schließlich das Spannungspotential für die Anschlußspannung Ua der elektrischen Last bereit.
Die Relais Kl, K2 und gegebenenfalls K3 weisen jeweils eine Erregerwicklung K12, K22 und gegebenenfalls K33 auf. Fällt an 0 diesen eine von einer Freigabesignalleitung FS bereitgestellte Steuerspannung Uf ab, so werden die Relais aktiviert und deren Schaltkontakte KIl, K21 und gegebenenfalls K31 nehmen die oben erläuterten Schaltstellungen ein. Die Relais Kl, K3 können somit als ein "Schließer" und das Relais K2 als ein "Öffner" bezeichnet werden. In diesem Normalbetrieb steht die Eingangsgleichspannung Ue ohne Beeinflussung durch die Ab-
GR 98 G 3384
schaltvorrichtung uneingeschränkt als Anschlußspannung Ua für die elektrische Last zur Verfügung.
Ein Abschaltvorgang der elektrischen Last, d.h. eine Trennung der Anschlußspannung Ua der Last von der Eingangsgleichspannung
Ue der elektrischen Energieversorgung, wird bei dem in
der Figur dargestellten Beispiel durch einen Abfall der Steuerspannung Uf an der Freigabesignalleitung FS ausgelöst.
Hiermit wird der Eintritt eines Fehlers z.B. im Inneren eines die elektrische Last enthaltenden Gerätes signalisiert, welcher
eine Zwangsabschaltung der elektrischen Last erfordert.
Die Erkennung des Fehlereintrittes und die darauf folgende
Unterbrechung der Steuerspannung Uf können z.B. durch entsprechend
angebrachte Schaltmittel bzw. Detektoren im Inneren des elektrischen Gerätes bewirkt werden, welches die elektrische Last enthält. Derartige Elemente sind aus Gründen der
besseren Übersichtlichkeit im Beispiel der Figur nicht dargestellt. Mit Wegfall der Steuerspannung Uf fallen auch die Erregerspannungen an den Erregerwicklungen K12, K22 und gegebenenfalls an K32 der Relais Kl, K2 und gegebenenfalls K3, so
daß die Relais am Ende des Abschaltvorganges die gegenüber
der Darstellung im Prinzipschaltbild der Figur komplementären Schaltzustände einnehmen.
5 Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Abschaltvorrichtung
beruht zum einen darauf, daß die Relais Kl, K2 und ein gegebenenfalls
zusätzlich vorhandenes Relais K3 während eines Abschal tvorganges sukzessive in den jeweils komplementären
Schaltzustand übergehen. Im Beispiel der Figur öffnet somit
0 das Relais Kl als erstes den Schaltkontakt KIl. Im Anschluß
daran schließt das Relais K2 den Schaltkontakt K21. Falls zusätzlich das Relais K3 vorhanden ist, so öffnet abschließend
auch dieses den Schaltkontakt K31.
5 Zur Erreichung dieser Reihenfolge der Aktivierung können den
Relais Kl, K2 und gegebenenfalls K3 entsprechend der Darstel-
GR 98 G 3384
lung im Prinzipschaltbild der Figur Verzögerungsglieder K13, K23 und gegebenenfalls K33 vorgeschaltet sein, welche jeweils eine zunehmende Verzögerungszeit aufweisen. Im Beispiel der Figur weist das Verzögerungsglied K13 des Relais Kl die Verzögerungszeit tO, das Verzögerungsglied K23 des Relais K2 die Verzögerungszeit tO + ti und das Verzögerungsglied K33 eines eventuell zusätzlich vorhandenen Relais K3 die Verzögerungszeit tO + ti + t3 auf. Mittels dieser abgestuften Verzögerungszeiten wird bewirkt, daß die Relais in der Reihenfolge Kl, K2, K3 abfallen.
In der Praxis hat es sich gezeigt, daß es durchaus möglich ist, auch ohne diskrete Verzögerungsglieder K13, K23 auszukommen und trotzdem das gewünschte sukzessive Abfallen der Relais beginnend bei Kl, gefolgt von K2 bis hin zu K3 zu erreichen. Dies hat seine Ursache darin, daß die bauteilspezifische Eigenschaltverzögerung eines "Öffners", d.h. des Relais Kl, kleiner sein kann als die Eigenschaltverzögerung eines "Schließers", d.h. des Relais K2. Bei geeigneter Bauele-0 menteauswahl von Kl, K2 schaltet somit das Relais K2 ohne zusätzliche Maßnahmen zeitlich nach dem Relais Kl. Lediglich bei einem eventuell zusätzlich vorhandenen drittes Relais K3 ist u.U. ein diskretes, zusätzliches Verzögerungsglied vorzusehen. Dieses kann z.B. in Form einer in Sperrichtung zur Steuerspannung Uf parallel zur Erregerwicklung K32 geschalteten Freilaufdiode ausgeführt sein.
Vorteilhaft kann eine Ausschaltverzögerung der Relais Kl, K2, K3 auf einfache Art passiv implementiert werden. Die Zulei-0 tung der Steuerspannung Uf auf der Freigabesignalleitung FS erfolgt dann über eine hochspannungsfeste Diode. Ein Ausfall einer der Dioden Richtung Unterbrechung führt zum Abschalten der elektrischen Last, ein Ausfall einer der Dioden in Richtung Kurzschluß hebt die Verzögerungswirkung auf, gefährdet 5 aber eine Abschaltung der elektrischen Last nicht. Jedes Relais Kl, K2, K3 wird mit einer eigenen Freilaufdiode beschal-
GR 98 G 3384
tet. Vorteilhaft wird zusätzlich ein Widerstand in Serie zur Freilaufdioden geschaltet. Ist dieser Widerstand klein, so fließt der Spulenstrom aufgrund des Restmagnetfeldes noch einige Zeit weiter. Ist der Widerstand größer, so wird dieser Stromfluß schneller abgebaut und das Relais fällt schneller ab. Bei der Auswahl der Widerstände kann auch die unterschiedliche Geschwindigkeit der Relaismechanik der Relais zu berücksichtigt werden. Eine andere Möglichkeit zur Verzögerung der Abschaltzeit ist die Verwendung von Kondensatoren. 10
Der Ablauf eines Abschaltvorganges mit Hilfe der erfindungsgemäßen Abschaltvorrichtung soll nachfolgend im Detail erläutert werden.
Nach einem Abfall der Steuerspannung Uf reagiert das Relais Kl nach Ablauf einer Verzögerungszeit tO als erstes. Der Schließerkontakt KlI öffnet und unterbricht die Stromversorgung zur abzuschaltenden Last auf der Seite der speisenden Eingangsgleichspannung Ue. Als zweites reagiert das Relais K2 nach einer Verzögerungszeit tO + ti. Der Öffnerkontakt K21 schließt und schließt damit die Eihgangsgleichspannung Ue kurz. Sollte das Relais Kl vorher nicht korrekt getrennt haben, so löst jetzt die Sicherung S aus und unterbricht die Eingangsgleichspannung Ue. Falls zur weiteren Erhöhung der Abschaltsicherheit ein drittes Relais K3 vorhanden ist, so reagiert dieses nach Ablauf einer Verzögerungszeit tO + ti + t2. Dessen Schließerkontakt K31 öffnet und unterbricht so den Stromfluß auf der Seite der abzuschaltenden Last.
0 Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Abschaltvorrichtung eine zusätzliche Testschaltung TS aufweisen. Dieser wird die Steuerspannung Uf über die Freigabesignalleitung FS zugeführt. Eine Auslösung des Abschaltzustandes kann durch die Testschaltung TS mit Hilfe einer Aus-5 wertung der Freigabesignalleitung FS festgestellt werden.
Diese öffnet daraufhin zusätzliche Kontakte Sl, S2, S3, wel-
GR 98 G 3384
ehe in Verbindungsleitungen K14, K24, K34 zwischen den Erregerwicklungen K12, K22, K32 und dem Massepotential auf der Leitung L2 angeordnet sind. Damit wird eine versehentliche Wiedereinschaltung der Relais Kl, K2 und gegebenenfalls K3 verhindert.
Die erfindungsgemäße Schaltung ist besonders geeignet zur sicheren Abschaltung von elektrischen Lasten, welche eine hohe Induktivität aufweisen. Als ein Beispiel kann z.B. ein Gleichstrommotor genannt werden, welcher von einer Batterie versorgt wird, z.B. einem Bleiakkumulator mit 24V Nennspannung. Ein Problem bei der Zwangsabschaltung derartiger Lasten besteht darin, daß bei bestimmten Fehlersituationen kurzzeitig sehr hohe Ströme von der elektrischen Last verursacht werden können, welche von der Abschaltvorrichtung sicher unterbrochen werden müssen. So kann z.B. aufgrund einer durchgebrannten Leistungsendstufe ein Gleichstrommotor einen sehr hohen Strom aufnehmen. Die dabei auftretende Maximalbeschleunigung des Motors stellt einen äußerst gefährlichen Betriebszustand dar. Durch ein in jedem Falle sicheres Ansprechen der Abschaltvorrichtung muß der Motor in diesem Fall zwangsweise stillgelegt werden. Auch bei einer mechanischen Blockade des Motors kann durch eine Überlastung der Leistungsendstufen ein sehr hoher Strom auftreten. Schließlich kann z.B. auch ein 5 Kurzschluß innerhalb der Vollbrücken der Leistungsendstufe eines Gleichstrommotors einen zwangsweise abzuschaltenden, hohen Strom verursachen.
Zu Beginn einer Abschaltung wird durch das Relais Kl zunächst 0 ein normaler Trennvorgang durchgeführt, wobei der gesamten Laststrom unterbrochen werden muß. Sollte in diesem Moment ein extremer Spitzenwert des Laststrom auftreten, so kann dies zu einer Beschädigung des Relais Kl führen. Die Praxis hat aber gezeigt, daß das Relais Kl in der Regel trotz einer 5 Beschädigung der trennende Zustand einnimmt.
GR 98 G 3384
Nur in seltenen Ausnahmefällen kann das Relais Kl auf Grund der Beschädigung „kleben", d.h. geschlossen bleiben, und somit der gewünschte Trennvorgang fehlschlagen. Auch eine mechanische Verklemmung des Relais Kl ist nicht vollkommen auszuschließen. Im Falle eines Versagens von Relais Kl wird eine sichere Abschaltung nun durch das weitere Relais K2 bewirkt. Dieses schließt die Eingangsgleichspannung Ue kurz und löst damit die Sicherung S aus. Da dieser Vorgang sich nur nach einem Versagen des Relais Kl ereignet, signalisiert das Auslösen der Sicherung S eine Fehlfunktion von Kl, so daß zur Instandsetzung sowohl die Sicherung S auch das Relais Kl auszuwechseln sind. Diese Abschaltung durch Kurzschluß der Eingangsgleichspannung mittels des Relais K2 bewirkt eine erhebliche Steigerung der Sicherheit der Abschaltvorrichtung. Die Ursache hierfür liegt darin, daß auch mit Hilfe eines Relais K2 mit kostengünstigen Relaiskontakten sehr hohe Ströme einschaltbar sind, da beim Einschaltvorgang kein Lichtbogen entsteht. Es können somit vielfach höhere Ströme eingeschaltet werden, als sich mit vergleichbaren Kontakten trennen ließen.
0 Weiterhin liegt bei der Aktivierung des Relais K2 in der Regel bereits eine Situation vor, bei der bereit ein hoher Laststrom fließt. Durch das Schließen des als ein Kurzschlußrelais dienenden Relais K2 wird also nur noch ein geringer, zusätzlicher Stromfluß durch das Relais K2 hervorgerufen, um die Sicherung S zur Auslösung zu bringen.
Die erfindungsgemäße Abschaltvorrichtung ist hochverfügbar, d.h. besitzt selbst eine hohe Sicherheit gegen Ausfall, da neben dem Relais Kl, welches im Normalfall den größten Teil 0 des abzuschaltenden Laststromes übernimmt, ein zusätzliches
Relais K2 aus Gründen der Redundanz vorhanden ist. Dieses wird nur im Notfall benötigt, d.h. bei einem Versagen des Relais Kl, und ist dann, wie oben ausgeführt, während des Ausschaltvorganges nicht stark belastet. 35
GR 98 G 3384
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung kann die Verfügbarkeit der Abschaltvorrichtung, d.h. deren Abschaltsicherheit, durch ein drittes, auf der Seite der abzuschaltenden Last in Reihe geschaltetes Relais K3 weiter erheblich erhöht werden. Das Relais K3 bewirkt nur dann den Abschaltvorgang, wenn die Relais Kl und K2 gleichzeitig versagt haben. Praktisch ist es nicht ausgeschlossen, daß auch das Relais K2 mechanisch verklemmt ist oder daß die Sicherung S z.B. auf Grund eines Abfalles einer durch eine Batterie gespeisten Eingangsgleichspannung nicht auslöst. In diesem Fall übernimmt ein zusätzliches Relais K3 die Abschaltung. Da im Normalfall die Relais Kl oder K2 den größten Teil des abzuschaltenden Stromes übernehmen, ist der Schaltkontakt K31 eines dritten Relais K3 in aller Regel unbelastet und schaltet aus, ohne dabei einen Stromfluß unterbrechen zu müssen. Das Relais K3 muß also eine wesentlich geringere Belastung schalten als die Relais Kl oder K2, so daß die Abnutzung von dessen Kontakten und damit dessen Ausfallwahrscheinlichkeit wesentlich geringer ist. Mit Hilfe eines dritten Relais K3 wird somit 0 die sehr sichere Abschaltung bewirkt.
Die vorteilhaft um das dritte Relais K3 ergänzte erfindungsgemäße Abschaltvorrichtung zeichnet sich somit durch eine dreifache Abschaltredundanz aus. Selbst bei Ausfall von zwei Lastrelais Kl und K2 ist eine Abschaltung durch das wenig belastete dritte Relais nahezu immer gewährleistet. Da mit den Relais Kl, K2 und K3 verschiedene Abschaltmechanismen ausgeführt werden, wird damit zusätzlich die Sicherheit gegen Designfehler erhöht.
Weist die erfindungsgemäße Abschaltvorrichtung zusätzlich eine Testschaltung TS auf, so kann hiermit vor einer Wiedereinschaltung der Abschaltvorrichtung die Funktionsfähigkeit aller Relais geprüft werden.
GR 98 G 3384
Voraussetzung für die Einleitung eines Einschaltvorganges ist es, daß die Schaltkontakte Sl, S2 und S3 in den Verbindungsleitungen K14, K24, k34 geöffnet sind. Ferner muß das Potential auf der Leitung Ll zwischen dem zweiten und dritten Relais K2 und K3 niederohmig auf OV liegt, was über eine Prüfleitung PsI erfaßt werden kann. Schließlich muß die Anforderung zum Einschalten in Form einer aktiven Steuerspannung Uf auf der Freigabesignalleitung vorliegt.
Der Ablauf eines Einschaltvorganges wird nachfolgend näher erläutert.
Zunächst wird der Schaltkontakt S2 von der Testschaltung TS geschlossen. Die bewirkt eine Aktivierung des Relais K2 und eine Öffnung von dessen Schaltkontakt K21. Die Testschaltung versucht nun über die Prüfleitung PsI festzustellen, daß das Potential auf der Leitung Ll zwischen dem zweiten und dritten Relais K2 und K3 nicht mehr niederohmig auf OV liegt, sondern hochohmig wird. Stellt sich dieser Zustand nicht nach einer 0 gewissen Zeit ein, so wird der Einschaltvorgang abgebrochen und ein Fehler angezeigt. Liegt der Prüfpunkt 1 auf 24V, so ist das Relais K1 defekt und der Einschaltvorgang wird ebenfalls abgebrochen.
Ist das Potential auf der Leitung Ll zwischen dem zweiten und dritten Relais K2 und K3 hochohmig, wird der Schaltkontakt Sl von der Testschaltung TS geschlossen. Die bewirkt eine Aktivierung des Relais Kl und eine Schließung von dessen Schaltkontakt KIl. Dieser Vorgang ist erfolgreich abgeschlossen, 0 wenn die Testschaltung über die Prüfleitung PsI nach kurzer Zeit das Potential der Eingangsgleichspannung Ue erfaßt. Andernfalls wird der Einschaltvorgang abgebrochen, da dann entweder das Relais Kl oder das Relais K2 defekt ist.
5 Wird von der Testschaltung TS über eine weitere Prüfleitung Ps2 die Spannung am Anschlußpunkt für die Anschlußspannung Ua
GR 98 G 3384
der elektrischen Last überwacht, so kann auch ein gegebenenfalls zusätzlich vorhandenes Relais K3 überprüft werden. Falls auf der Prüfleitung Ps2 ebenfalls das Potential der Eingangsgleichspannung ansteht ist das Relais K3 defekt und der Einschaltvorgang wird abgebrochen.
Im folgenden Schritt wird der Schaltkontakt Sl wieder geöffnet. Dieser Schritt dient dazu, den eigentlichen Einschaltvorgang über das Relais Kl und nicht über das Relais K3 durchzuführen. Damit ist sichergestellt, daß die Kontakte des Relais K3 die gewünschte längere Lebensdauer aufweisen, als die des Relais Kl.
Nun wird der Schaltkontakt S3 geschlossen und damit das Relais K3 eingeschaltet, d.h. dessen Schaltkontakte K31 geschlossen. Als letztes wird der Schaltkontakt Sl geschlossen, wodurch der Schaltkontakt KIl des Relais Kl schließt und die Last mit Strom versorgt wird.
Der Abbrechen des Einschaltvorganges in einer der oben darge-0 stellten Zustände hat zur Folge, daß das Steuersignal Uf auf
der Freigabesignalleitung FS von der Testschaltung TS unterbrochen wird. Dadurch wird wieder ein regulärer Abschaltvorgang eingeleitet, welcher der oben bereits im Detail beschriebenen Abschaltung entspricht.
25
Vorteilhaft ist die Testschaltung TS so ausgelegt, daß in regelmäßigen Zeitabständen die oben beschriebenen Abschalt- und Einschaltvorgänge probeweise durchlaufen werden. Auf diese Weise kann die Funktionsfähigkeit aller Relais Kl, K2, K3 re-0 gelmäßig getestet werden.

Claims (3)

GR 98 G 3384 ·«·«.»· &Bgr;« · fr «fr1 · · 12 Schutzansprüche
1. Vorrichtung zur hochverfügbaren Trennung eines elektrischen Verbrauchers von der Eingangsgleichspannung (Ue) einer Gleichspannungsversorgung, mit
a) einer potentialführenden ersten Leitung (Ll) und einer ein Bezugspotential, insbesondere das Massepotential, führenden zweiten Leitung (L2), welche die Eingangsgleichspannung (Ue) zu einem Anschlußpunkt für die Anschlußspannung (Ua) des elektrischen Verbrauchers leiten,
b) einer Sicherung (S), welche im Bereich der Zuführung der Eingangsgleichspannung (Ue) in Reihe in die erste Leitung (Ll) geschaltet ist,
c) einem ersten Relais (Kl), dessen Schaltkontakt (KlI) auf der von der Eingangsgleichspannung (Ue) abgewandten Seite der Sicherung (S) in Reihe in die erste Leitung (Ll) geschaltet und im Normalbetrieb geschlossen ist, und der bei Auslösung eines Abschaltvorganges zur Auftrennung der ersten Leitung (Ll) geöffnet wird, und
d) einem zweiten Relais (K2), dessen Schaltkontakt (K21) auf der von der Eingangsgleichspannung (Ue) abgewandten Seite des Schaltkontaktes (KIl) des ersten Relais (Kl) parallel zwischen erste und zweite Leitung (Ll,L2) geschaltet und im Normalbetrieb geöffnet ist, und der bei Auslösung eines Abschaltvorganges im Anschluß an die Öffnung des Schalt-0 kontaktes (KIl) des ersten Relais (Kl) zum Kurzschluß der ersten mit der zweiten Leitung (Ll) geschlossen wird.
GR 98 G 3384
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem dritten Relais (K3), dessen Schaltkontakt (K31) auf der von der Eingangsgleichspannung (Ue) abgewandten Seite des Schaltkontaktes (K21) des zweites Relais (K2) in Reihe in die erste Leitung (Ll) geschaltet und im Normalbetrieb geschlossen ist, und der bei Auslösung eines Abschaltvorganges im Anschluß an die Schließung des Schaltkontaktes (K21) des zweiten Relais (K2) zur Auftrennung der ersten Leitung (Ll) geöffnet wird.
3. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei als erste, zweite oder dritte Relais (Kl,K2,K3) handelsübliche Relais mit Einfachkontaktsätzen verwendet werden.
DE29809550U 1998-05-29 1998-05-29 Vorrichtung zur sicheren Abschaltung einer elektrischen Last, mit insbesondere hoher Induktivität, von einer elektrischen Gleichspannungsversorgung Expired - Lifetime DE29809550U1 (de)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29809550U DE29809550U1 (de) 1998-05-29 1998-05-29 Vorrichtung zur sicheren Abschaltung einer elektrischen Last, mit insbesondere hoher Induktivität, von einer elektrischen Gleichspannungsversorgung
CA002333483A CA2333483A1 (en) 1998-05-29 1999-05-17 Device for safely disconnecting an electrical load
KR1020007013462A KR20010043925A (ko) 1998-05-29 1999-05-17 인덕턴스가 큰 전기부하를 직류 전압 공급장치로부터안전하게 절단하기 위한 장치
EP99936261A EP1088318B1 (de) 1998-05-29 1999-05-17 Vorrichtung zur sicheren abschaltung einer elektrischen last, mit insbesondere hoher induktivität, von einer elektrischen gleichspannungsversorgung
PCT/DE1999/001480 WO1999063561A2 (de) 1998-05-29 1999-05-17 Vorrichtung zur sicheren abschaltung einer elektrischen last, mit insbesondere hoher induktivität, von einer elektrischen gleichspannungsversorgung
JP2000552693A JP3831611B2 (ja) 1998-05-29 1999-05-17 高いインダクタンスを有する電気的負荷を直流電圧源から遮断するための装置
CN99801974A CN1113447C (zh) 1998-05-29 1999-05-17 将具有特别高电感的电负载与直流电压源安全切断开来的装置
DE59901130T DE59901130D1 (de) 1998-05-29 1999-05-17 Vorrichtung zur sicheren abschaltung einer elektrischen last, mit insbesondere hoher induktivität, von einer elektrischen gleichspannungsversorgung
US09/725,341 US6366434B2 (en) 1998-05-29 2000-11-29 Apparatus for safely disconnecting an electrical load from an electrical DC voltage supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29809550U DE29809550U1 (de) 1998-05-29 1998-05-29 Vorrichtung zur sicheren Abschaltung einer elektrischen Last, mit insbesondere hoher Induktivität, von einer elektrischen Gleichspannungsversorgung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE29809550U1 true DE29809550U1 (de) 1999-07-08

Family

ID=8057763

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE29809550U Expired - Lifetime DE29809550U1 (de) 1998-05-29 1998-05-29 Vorrichtung zur sicheren Abschaltung einer elektrischen Last, mit insbesondere hoher Induktivität, von einer elektrischen Gleichspannungsversorgung
DE59901130T Expired - Lifetime DE59901130D1 (de) 1998-05-29 1999-05-17 Vorrichtung zur sicheren abschaltung einer elektrischen last, mit insbesondere hoher induktivität, von einer elektrischen gleichspannungsversorgung

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE59901130T Expired - Lifetime DE59901130D1 (de) 1998-05-29 1999-05-17 Vorrichtung zur sicheren abschaltung einer elektrischen last, mit insbesondere hoher induktivität, von einer elektrischen gleichspannungsversorgung

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6366434B2 (de)
EP (1) EP1088318B1 (de)
JP (1) JP3831611B2 (de)
KR (1) KR20010043925A (de)
CN (1) CN1113447C (de)
CA (1) CA2333483A1 (de)
DE (2) DE29809550U1 (de)
WO (1) WO1999063561A2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10102316A1 (de) * 2001-01-19 2002-07-25 Moeller Gmbh Motorstarteranordnung
CN110824351A (zh) * 2019-11-20 2020-02-21 天津津航计算技术研究所 一种继电器冗余的故障检测电路及其检测方法
US11121538B2 (en) 2014-12-22 2021-09-14 Ecom Instruments Gmbh Electronic circuit arrangement for use in an area exposed to explosion hazards

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10037383A1 (de) * 2000-08-01 2002-02-21 Pilz Gmbh & Co Sicherheitsschaltgerät zum sicheren Abschalten eines elektrischen Verbrauchers, insbesondere einer elektrisch angetriebenen Maschine
CN100344140C (zh) * 2003-02-26 2007-10-17 北京艾尼通科技有限公司 一种电话视频会议系统
US7684167B2 (en) * 2003-09-30 2010-03-23 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Communication bus suitable for use in a hazardous area of a process plant
US7582989B2 (en) 2006-09-29 2009-09-01 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Safety relay having independently testable contacts
US7570004B2 (en) * 2006-10-31 2009-08-04 Delphi Technologies Inc. System and method for detecting a motor shorting relay failure
EP2449666A4 (de) * 2009-06-29 2013-09-11 Ideal Power Converters Inc Stromübertragungsvorrichtung, -verfahren und -systeme mit crowbar-schaltungs-nebenschluss-energieübertragungsreaktanz
US8621246B2 (en) * 2009-12-23 2013-12-31 Intel Corporation Power management system and method to provide supply voltage to a load
US10777995B1 (en) * 2019-08-06 2020-09-15 Tsung-Mou Yu Safety device for switch
CN114365250B (zh) * 2019-09-13 2024-06-14 田中贵金属工业株式会社 直流高压继电器和直流高压继电器用触点材料

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4710841A (en) * 1985-10-23 1987-12-01 Bottrell Gerald W System for production of induction machines against damage from residual voltage effects
DE19526062A1 (de) * 1995-07-17 1997-01-23 Wind Strom Frisia Gmbh Anordnung zur Begrenzung des Kurzschlußstromes in 3-phasigen Drehstromnetzen

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3601807A (en) * 1969-01-13 1971-08-24 Ibm Centralized crosspoint switching unit
DE1956062A1 (de) * 1969-11-07 1971-05-13 Siemens Ag Elektrisches Hoergeraet
US3766435A (en) * 1973-01-15 1973-10-16 K Childers Safety circuit
US4075678A (en) * 1976-02-13 1978-02-21 American Thermostat Corporation Fail safe circuit for heat generating device
US4412267A (en) * 1980-02-06 1983-10-25 Eaton Corporation Time-delay current sensing circuit breaker relay
US4351014A (en) * 1980-07-18 1982-09-21 Xenex Corporation Solid state self-checking relay
US4707759A (en) * 1985-02-27 1987-11-17 Bodkin Lawrence E Universal fault circuit interrupter
DE3534500A1 (de) * 1985-09-27 1987-04-02 Porsche Ag Ueberlastschutz fuer vorwiderstaende von elektromotoren, insbesondere von elektromotorisch angetriebenen lueftergeblaesen von fahrzeugen
US5341265A (en) * 1990-05-30 1994-08-23 Kearney National, Inc. Method and apparatus for detecting and responding to downed conductors
US5536980A (en) * 1992-11-19 1996-07-16 Texas Instruments Incorporated High voltage, high current switching apparatus
US5828140A (en) * 1995-11-03 1998-10-27 Shih; Steven Redundant power controller
US5689398A (en) * 1996-01-03 1997-11-18 Allen-Bradley Company, Inc. Redundant control relay circuits
US5894392A (en) * 1997-08-18 1999-04-13 Hubbell Incorporated Power distribution unit with individual GFI modules and a line supervisory circuit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4710841A (en) * 1985-10-23 1987-12-01 Bottrell Gerald W System for production of induction machines against damage from residual voltage effects
DE19526062A1 (de) * 1995-07-17 1997-01-23 Wind Strom Frisia Gmbh Anordnung zur Begrenzung des Kurzschlußstromes in 3-phasigen Drehstromnetzen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10102316A1 (de) * 2001-01-19 2002-07-25 Moeller Gmbh Motorstarteranordnung
US11121538B2 (en) 2014-12-22 2021-09-14 Ecom Instruments Gmbh Electronic circuit arrangement for use in an area exposed to explosion hazards
CN110824351A (zh) * 2019-11-20 2020-02-21 天津津航计算技术研究所 一种继电器冗余的故障检测电路及其检测方法
CN110824351B (zh) * 2019-11-20 2022-05-13 天津津航计算技术研究所 一种继电器冗余的故障检测电路及其检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA2333483A1 (en) 1999-12-09
JP3831611B2 (ja) 2006-10-11
CN1113447C (zh) 2003-07-02
WO1999063561A3 (de) 2000-06-02
EP1088318B1 (de) 2002-04-03
US6366434B2 (en) 2002-04-02
US20010002101A1 (en) 2001-05-31
KR20010043925A (ko) 2001-05-25
EP1088318A2 (de) 2001-04-04
WO1999063561A2 (de) 1999-12-09
DE59901130D1 (de) 2002-05-08
JP2002517968A (ja) 2002-06-18
CN1287702A (zh) 2001-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69208799T2 (de) Schutzschalter mit selektiver Verriegelung
EP2951901B1 (de) Sicherheitsschaltvorrichtung mit sicherem netzteil
EP2622622A1 (de) Fehlerstromschutzschalter
EP3449541B1 (de) Sicherungssystem für mindestens einen verbraucher eines fahrzeugs
WO1992017358A1 (de) Schaltungsanordnung für einen regler
WO2014075742A1 (de) Schaltgerät zum steuern der energiezufuhr eines nachgeschalteten elektromotors
DE29809550U1 (de) Vorrichtung zur sicheren Abschaltung einer elektrischen Last, mit insbesondere hoher Induktivität, von einer elektrischen Gleichspannungsversorgung
DE60200500T2 (de) Elektronischer Auslöser mit Kondensator zur Stormversorgung einer Auf- lösespule
EP2546852B1 (de) Bistabiles Sicherheitsrelais
WO2011064012A2 (de) Diagnose von relais in einer batterie
EP0051722A1 (de) Batterieladesystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE102011120466A1 (de) Elektronischer Schutzschalter und Verfahren zur Betätigung des Schutzschalters
WO2005008877A1 (de) Überwachungselektronik für einen elektromotor und verfahren zur überwachung eines elektromotors
WO2002071600A2 (de) Sicherheitsschaltvorrichtung
EP3406025B1 (de) Motorstarter und diagnoseverfahren
EP1733470A1 (de) Schaltvorrichtung zum betreiben eines motors und entsprechendes verfahren
WO2022101475A1 (de) Verfahren und kurzschlussschaltungseinrichtung zum betreiben einer generatoreinheit
EP0792512A1 (de) Schützsicherheitskombination
DE2611674C2 (de)
EP3709513B1 (de) Schaltvorrichtung sowie verfahren zum betrieb einer schaltvorrichtung
DE19537011C2 (de) Fehlerstromschutzschalter
WO2023160995A1 (de) Verfahren und anordnung zur funktionsüberprüfung eines halbleiterschalters
EP3916940A1 (de) Schaltungsanordnung mit kaskadierten elektronischen schutzschaltern und verfahren zur inbetriebnahme der schaltungsanordnung
EP4360935A1 (de) Steuerverfahren für ein hv-schütz in einem batteriespeicher und kontrolleinrichtung zu dessen umsetzung
DE213616C (de)

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R207 Utility model specification

Effective date: 19990819

R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years

Effective date: 20011010

R157 Lapse of ip right after 6 years

Effective date: 20041201