DE3025679A1 - Monitoring AC loads for current and voltage - using antiparallel diodes pairs and transistors also checking phase - Google Patents

Monitoring AC loads for current and voltage - using antiparallel diodes pairs and transistors also checking phase

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DE3025679A1
DE3025679A1 DE19803025679 DE3025679A DE3025679A1 DE 3025679 A1 DE3025679 A1 DE 3025679A1 DE 19803025679 DE19803025679 DE 19803025679 DE 3025679 A DE3025679 A DE 3025679A DE 3025679 A1 DE3025679 A1 DE 3025679A1
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Gerhard Ing.(grad.) 3300 Braunschweig Wilms
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Abstract

A monitoring device for loads supplied with a.c is esp. for use with railway and road traffic system light signals operates over large distances and supplied at each point of operation by transformers. It compares the current magnitude and phase with the voltage. It produces a warning if the current and/or voltage amplitude is in error and if the phase between them is out of limits. Two antiparallel opto-coupler le.d's (LO1,LO2:LO3,LO4) are connected in each of the load circuit current and voltage arms with parallel current limiting resistors (R1,R3). The signals of the diodes conducting in the same direction (LO1,LO3,LO2,LO4) are 01D'edviatheswitchingpathsofcorresp.switchingtransistors (TO1,TO3,TO2,TO4) and fed to a warning device (M).

Description

Überwachungseinrichtung für mit WechselstromMonitoring device for with alternating current

gespeiste Verbraucher Die Erfindung bezieht sich auf eine Uberwachungseinrichtung für mit Wechselstrom gespeiste Verbraucher, insbesondere für über größere Entfernungen betriebene Lichtsignale im Eisenbahn- und im Straßenverkehrswesen, die am Jeweiligen Betriebsort über zugeordnete Transformatoren gespeist werden, unter Verwendung von Schaltmitteln, welche die Größe und diePhasenlage des Jeweiligen Speisestromes mit der Speisepannung vergleichen und auswerten.fed consumers The invention relates to a monitoring device for consumers fed with alternating current, especially for long distances operated light signals in railroad and road traffic, which at the respective Operating site are fed via assigned transformers using Switching means, which the size and the phase position of the respective supply current with compare and evaluate the supply voltage.

Eine derartige Überwachungseinrichtung ist beispielsweise aus der DE-PS 1 141 314 bekannt. Dort werden zum Überwachen eines Lichtsignalstromkreises in den Signalstromkreis geschaltete Schaltmittel verwendet, die das vektorielle Produkt von Betriebsstrom und Betriebsspannung des Lichtsignalstromkreises bilden und die nur beim Uberschreiten eines vorgegebenen Wertes für die aufgenommene Wirkleistung ansprechen.Such a monitoring device is, for example, from DE-PS 1 141 314 known. There are used to monitor a light signal circuit In the signal circuit switched switching means used, which the vectorial Form the product of the operating current and operating voltage of the light signal circuit and only when a specified value for the consumed active power is exceeded speak to.

Mit dieser bekannten Uberwachungseinrichtung können zwar Fehlaussagen über den Betriebszustand einer zu überwachenden Signallampe infolge induktiver oder kapazitiver Blindströme weitgehend ausgeschlossen werden; die Anwendung der bekannten Uberwachungseinrichtung ist Jedoch dort problematisch, wo z.B. infolge der bei elektrischer Traktion über die Schienen fließenden hohen Triebrückströme in den neben den Gleisen verlegten Speiseleitungen für die Verbraucher Spannungen induziert werden, die bei genügend langen Leitungen nicht mehr vernachlässigbare Fremdströme fließen lassen können. Diese Ströme können eine höhere als die tatsächlich vorhandene Wirkleistung vortäuschen und machen damit das Überwachungsergebnis für eine gesicherte Aussage über den Betriebszustand eines Verbrauchers unbrauchbar.With this known monitoring device, it is true that false statements can be made about the operating status of a signal lamp to be monitored as a result of inductive or capacitive reactive currents are largely excluded; the application of the known However, the monitoring device is problematic where, for example, as a result of electrical Traction over the rails flowing high drive back currents in the next to the tracks laid feed lines for the consumer voltages are induced, which at sufficiently long cables no longer negligible external currents flow can leave. These currents can have a higher active power than the actual available power pretend and thus make the monitoring result for a reliable statement unusable via the operating state of a consumer.

Die Auswirkungen von Triebstrombeeinflussungen auf das Überwachungsergebnis nehmen noch zu, wenn nicht nur mit niederfrequenten Längs spannungen sondern auch mit höherfrequenten Oberwellen dieser Spannungen auf den Speiseleitungen gerechnet werden muß; diese Oberwellen entstehen z.B. beim Umsetzen des einphasigen 16 2/3 Hz-Bahnstromes in höherfrequenten Drehstrom für den Fahrzeugantrieb.The effects of driving current influences on the monitoring result increase, if not only with low-frequency longitudinal voltages but also calculated with higher frequency harmonics of these voltages on the feed lines must become; these harmonics arise e.g. when converting the single-phase 16 2/3 Hz traction current in higher-frequency three-phase current for vehicle propulsion.

Die bekannte Überwachungseinrichtung wertet als Uberwachungskriterium das Produkt zweier je für sich veränderbarer Größen aus. Wenn sich beide Größen gegensinnig ändern, muß es nicht zwangsweise zu einer Änderung ihres Produktes kommen: Wird beispielsweise ein zu Uberwachender Signalstromkreis von einer höheren auf eine niedrigere Versorgungsspannung umgeschaltet (Tag/Nachtspannung) und tritt zum Zeitpunkt der Umschaltung ein Nebenschluß zur Signallampe auf, was zu einer Erhöhung des Speisestromes führt, so ist diese Störung nicht mit genügender Sicherheit erkennbar, weil das Produkt aus Strom und Spannung nicht zwangsweise verschieden sein muß von dem zuvor ermittelten Wert.The known monitoring device evaluates as a monitoring criterion the product of two variables that can be changed individually. If both sizes change in opposite directions, your product does not necessarily have to be changed: If, for example, a signal circuit to be monitored is raised from a higher level switched to a lower supply voltage (day / night voltage) and occurs to the Time of switching a shunt to the signal lamp, which leads to an increase of the supply current, this disturbance cannot be detected with sufficient certainty, because the product of current and voltage does not necessarily have to be different from the previously determined value.

Ausgehend von der Erkenntnis, daß eine einwandfreie aber wachung des Betriebszustandes eines wechselstromgespeisten Verbrauchers durch Vergleich der Größe und der Phasenlage des Jeweiligen Speisestromes mit der Betriebsspannung möglich ist, ist es Aufgabe der Erfindung, eine Uberwachungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß sowohl bei einer gegenüber dem Normalbetrieb als unzulässig erachteten Amplitudenabweichung von Speisestrom und/oder Speisespannung als auch bei einer unzulässigen Phasenverschiebung zwischen beiden eine Störungsmeldung ausgelöst wird. Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung soll vorteilhaft auch dort anwendbar sein, wo mit niederfrequenten Längsspannungen und höherfrequenten Oberwellen auf den Speiseleitungen zum Verbraucher gerechnet werden muß. Sie soll kostengünstig aus nur wenigen Bauelementen bestehen und sie soll signaltechnisch sicher arbeiten, d.h. Jeder Bauteildefekt oder Jedes Fehlverhalten eines Bauteiles soll zu einer Störungsmeldung führen.On the basis of the knowledge that proper but monitoring of the Operating state of an AC-powered consumer by comparing the The size and the phase position of the respective supply current with the operating voltage are possible is, it is the object of the invention to provide a monitoring device according to the preamble of claim 1 in such a way that both when compared to normal operation Amplitude deviation of the supply current and / or supply voltage that is considered impermissible as well as one impermissible phase shift between the two a fault message is triggered. The monitoring device according to the invention should also be used advantageously where there are low-frequency longitudinal voltages and higher frequency harmonics on the feed lines to the consumer must become. It should consist of only a few components and they should work safely in terms of signaling, i.e. every component defect or every malfunction of a component should lead to a fault message.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The invention solves this problem by the characterizing part of the patent claim 1 specified features. Advantageous designs and developments of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to one in the drawing Embodiment explained in more detail.

In der Zeichnung zeigt: Figur 1 die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung, Figur 2 Impulsdiagramme für Speise strom und Speisespannung unter der Annahme einer rein ohmschen Last, Figur 3 Impulsdiagramme für eine rein kapazitive Last, Figur 4 Impulsdiagramme für eine leicht kapazitive und eine rein kapazitive Last, Figur 5 und 6 Impulsdiagramme für ohmsche Lasten auf Speiseleitungen mit induzierten Längsspannungen, Figur 7 ein Impulsdiagramm für den Fall, daß die Speiseleitungen ausschließlich durch induzierte Längs spannungen beaufschlagt sind und Figur 8 eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung.The drawing shows: FIG. 1 the monitoring device according to the invention, Figure 2 pulse diagrams for supply current and supply voltage assuming a purely ohmic load, Figure 3 pulse diagrams for a purely capacitive load, Figure 4 pulse diagrams for a slightly capacitive and a purely capacitive load, figure 5 and 6 pulse diagrams for resistive loads on feed lines with induced longitudinal voltages, Figure 7 is a timing diagram for the case that the feed lines exclusively are acted upon by induced longitudinal stresses and Figure 8 is an advantageous Further development of the monitoring device according to the invention.

In Figur 1 ist ein Lichtsignalstromkreis dargestellt, dessen Verbraucher beispielsweise am Ort der Einspeisung des Lichtsignalstromkreises überwacht werden soll. Das über eine größere Entfernung zu speisende und zu Uberwachende Lichtsignal besteht aus einer Signallampe L, die über einen Lampentransformator LT an die Speiseleitungen L1 und L2 angekoppelt ist. Gespeist.werden die Leitungen L1 und L2 über einen Netztransformator NT, der in einer nicht weiter dargestellten Steuer- und Uberwachungsstelle über einen Schalter S bedarfsweise an eine Wechselstromquelle Us anschaltbar ist.In Figure 1, a light signal circuit is shown, the consumer for example at the point of feed of the light signal circuit should be monitored. That which is to be fed and monitored over a greater distance Light signal consists of a signal lamp L, which via a lamp transformer LT is coupled to the feed lines L1 and L2. The lines are fed L1 and L2 via a network transformer NT, which is not shown in any further Control and monitoring station via a switch S, if necessary, to an alternating current source Us can be switched on.

Zum Erfassen des auf den Speiseleitungen L1 und L2 fließenden Speisestromes sind in den Stromzweig zwei antiparallel geschaltete Optokoppler-Leuchtdioden L01 und L02 geschaltet. Diese beiden Dioden liegen parallel zu einem Strombegrenzungswiderstand R1. Der Strombegrenzungswiderstand ist so dimensioniert, daß die bei angeschalteter, intakter Signallampe L an ihm abfallende Spannung die Schwellspannung der zugehörigen Leuchtdioden im steilen Bereich der Sinuskurve des Speisestromes erreicht.For recording the supply current flowing on the supply lines L1 and L2 there are two anti-parallel connected optocoupler light-emitting diodes L01 in the branch and L02 switched. These two diodes are parallel to a current limiting resistor R1. The current limiting resistor is dimensioned in such a way that the intact signal lamp L, the voltage drop across it is the threshold voltage of the associated LEDs reached in the steep area of the sine curve of the supply current.

Durch diese Dimensionierung ist erreicht, daß die von den Leuchtdioden LOl und L02 gesteuerten Optokoppler bei ordnungsgerechtem Betriebszustand des Lichtsignalstromkreises betriebsmäßig schalten und daß der Einfluß höherfrequenter Oberwellen auf den Betriebszustand der Optokoppler weitestgehend ohne Einfluß ist.This dimensioning ensures that the light emitting diodes LOl and L02 controlled optocouplers when the light signal circuit is operating properly switch operationally and that the influence of higher frequency harmonics on the operating condition the optocoupler is largely without influence.

Um eine Phasenbeziehung zwischen Speisestrom und Speisespannung herstellen zu können, sind in den Spannungszweig des Verbraucherkreises ebenfalls zwei antiparallel geschaltete Optokoppler-Leuchtdioden L03 und L04 geschaltet. Diese Diodenschaltung liegt parallel zu einem Strombegrenzungswiderstand R3 und in Reihe mit einem Widerstand R4, über den der Spannungsabfall am Strombegrenzungswiderstand einstellbar ist. Zusätzlich ist in den Spannungspfad ein als Phasenschieber wirkender Kondensator C3 geschaltet, über den bedarfsweise Jede beliebige Phasenlage zum Speise strom einstellbar ist. Die von den Leuchtdioden L03 und L04 gesteuerten Optokoppler schalten wenn die Speisespannung den steilen Bereich des Spannungsverlaufes passiert.To establish a phase relationship between supply current and supply voltage There are also two anti-parallel in the voltage branch of the consumer circuit switched optocoupler LEDs L03 and L04 switched. This diode circuit is in parallel with a current limiting resistor R3 and in series with a resistor R4, via which the voltage drop across the current limiting resistor can be set. In addition, there is a capacitor acting as a phase shifter in the voltage path C3 switched, via which any phase position to the feed current as required is adjustable. The ones from the LEDs L03 and L04 controlled Optocouplers switch when the supply voltage exceeds the steep range of the voltage curve happened.

Im unteren Teil der Figur 1 ist die Ansteuerung eines Meldeorgans M zum überwachen des Betriebszustandes der Signallampe L dargestellt. Das Meldeorgan ist beispielsweise als Wechselstromrelais ausgebildet. Es ist über Schalt transistoren T02 und T04 bzw. T01 und T03 an eine Gleichspannungsquelle UB angeschlossen. Diese Schalttransistoren werden von den innerhalb der beiden Leuchtdiodenpaare jeweils in gleicher Richtung betriebenen Leuchtdioden L02 und L04 bzw. LOl und L03 gesteuert. Bei genügender Gleichphasigkeit zwischen Speisestrom und Speisespannung ist das Meldeorgan M über Jeweils einen strom- und einen spannungsabhängig gesteuerten Optokoppler-Schalttransistor erregt und meldet über die ihm zugeordneten Schaltmittel in nicht dargestellten Melde stromkreisen den ordnungsgemäßen Betriebszustand des angeschalteten Lichtsignales.In the lower part of Figure 1 is the control of a reporting organ M for monitoring the operating state of the signal lamp L shown. The reporting body is designed, for example, as an AC relay. It's about switching transistors T02 and T04 or T01 and T03 are connected to a DC voltage source UB. These Switching transistors are each of the within the two pairs of light emitting diodes LEDs L02 and L04 or LO1 and L03 operated in the same direction are controlled. If there is sufficient phase equality between the supply current and supply voltage, that is Signaling device M via a current- and a voltage-dependent controlled optocoupler switching transistor energized and reports via the switching means assigned to it in not shown Report circuits the correct operating status of the switched on light signal.

Werden die durch die Dauer und die zeitliche Ubereinstimmung der Leuchtdiodensignale gegebenen Zeitspannen, in denen das Meldeorgan an die Speisequelle UB geschaltet ist, mit zunehmender Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung kleiner, dann fällt das Meldeorgan M ab einer vorgegebenen Phasenverschiebung ab und löst eine Störungsmeldung aus. Die Größen, die zum Anschalten und Abschalten des Meldeorganes führen, sind später bei der Beschreibung der Figuren 2 bis 7 näher erläutert.Are the by the duration and the temporal correspondence of the light emitting diode signals given periods of time in which the reporting unit is switched to the supply source UB is smaller with increasing phase shift between current and voltage, then the reporting element M drops from a predetermined phase shift and triggers one Fault message off. The sizes that are used to switch the signaling device on and off lead, are explained in more detail later in the description of FIGS.

Außer den bereits erwähnten Leuchtdiodenpaaren sind in den Stromzweig des Verbraucherkreises weitere Optokoppler-Leuchtdioden L05 und LOS* geschaltet; beide liegen parallel zu zugehörigen Strombegrenzungswiderständen R2 bzw.Besides the already mentioned pairs of light emitting diodes are in the current branch the consumer circuit further optocoupler LEDs L05 and LOS * switched; both are parallel to the associated current limiting resistors R2 or

R2* und sind einander entgegengeschaltet. Die Strombegrenzungswiderstände R2 und R2* sind so dimensioniert, daß die zugehörigen Leuchtdioden nur dann wirksam sind, wenn auf den Speiseleitungen Ströme fließen, die größer sind als dieJenigen Ströme, die bei angeschalteter Signallampe und ordnungsgemäßem Betriebszustand des Lampenstromkreises zu erwarten sind. Die den beiden Leuchtdioden L05 und LOS* zugeordneten Schalttransistoren T05 und T05* dienen dazu, beim Wirksamwerden der Leuchtdioden die weitere Speisung des Meldeorganes M zu verhindern. Dies kann wie in Figur 1 dargestellt so geschehen, daß die von den beiden Leuchtdioden L05 und L05* gesteuerten Schalttransistoren T05 und T05* den Schalttransistor T01 bzw. T02 der in gleicher Richtung wie die betreffende Leuchtdiode L05 bzw. L05* betriebenen verbraucherstromabhängig gesteuerten Leuchtdiode L01 bzw. L02 sperren.R2 * and are connected in opposition to each other. The current limiting resistors R2 and R2 * are dimensioned in such a way that the associated LEDs are only effective if currents flow on the feed lines, the greater are than the currents that are generated when the signal lamp is switched on and in proper operating condition of the lamp circuit are to be expected. The two LEDs L05 and LOS * assigned switching transistors T05 and T05 * are used when the Light-emitting diodes to prevent the further feeding of the signaling device M. This can be like shown in Figure 1 so that the two LEDs L05 and L05 * controlled switching transistors T05 and T05 * the switching transistor T01 or T02 which is operated in the same direction as the relevant LED L05 or L05 * Block LED L01 or L02 controlled depending on the consumer current.

Die Speisung für das Meldeorgan kann aber auch dadurch unterbrochen werden, daß die von den Leuchtdioden LOS bzw. L05* gesteuerten Schalttransistoren mindestens eine der in gleicher Richtung wie die Leuchtdioden L05 bzw.The feed for the reporting unit can also be interrupted as a result that the switching transistors controlled by the LEDs LOS or L05 * at least one of the in the same direction as the LEDs L05 resp.

L05* betriebenen stromgesteuerten Leuchtdioden L01 bzw.L05 * operated current-controlled light emitting diodes L01 resp.

L02 kurzschließen. Bei Anordnung der von den Leuchtdioden L05 bzw. L05* gesteuerten Schalttransistoren parallel zu den im Stromzweig angeordneten Optokoppler-Leuchtdioden ergibt sich eine besonders vorteilhafte Ausbildung dadurch' daß die Schalttransistoren bei einem zu hohen Strom die in den Stromkreis geschalteten Leuchtdioden L01 bzw. L02 gegen Überspannung schützen. Die Wirkung, die das Kurzschließen einer der beiden Leuchtdioden im Stromzweig des Verbraucherkreises hat, ist die gleiche, die das Sperren der zugehörigen Schalttransistoren bewirkt, denn das Verlöschen einer Leuchtdiode hat die gleiche Wirkung, nämlich die, daß die Schaltstrecke des zugehörigen Schalttransistors hochohmig geschaltet ist.Short-circuit L02. With the arrangement of the LEDs L05 resp. L05 * controlled switching transistors parallel to the optocoupler light-emitting diodes arranged in the branch a particularly advantageous embodiment results from the fact that the switching transistors if the current is too high, the LEDs L01 or Protect L02 against overvoltage. The effect of shorting out either of the two Light-emitting diodes in the branch of the consumer circuit is the same as that Blocking the associated switching transistors causes a light emitting diode to go out has the same effect, namely that the switching path of the associated switching transistor is switched to high resistance.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sind in die Speiseleitungen des Verbrauchers. zwei Optokoppler-Leuchtdioden L05 und L05* geschaltet, die gegenphasig betrieben werden.In the embodiment of Figure 1 are in the feed lines of the consumer. two optocoupler LEDs L05 and L05 * switched, which are in phase opposition operate.

Prinzipiell reicht zum Feststellen eines zu großen Speisestromes ein einzir Optokoppler aus, weil nicht anzunehmen ist, daß der Speisestrom in einer Stromrichtung normal hoch in der anderen Jedoch unzulässig hoch ist. Die Verwendung von zwei Optokopplern macht jedoch ein sehr rasches Erkennen von Störungen durch augenblickliches Abwerfen des Meldeorganes möglich und sorgt darüber hinaus für eine gewisse Redundanz, weil auch beim Ausfallen eines der Optokoppler der jeweils andere Optokoppler noch wirksam sein wird.In principle, it is sufficient to determine that the supply current is too high einir optocoupler off because not to be accepted is that the feed stream Normally high in one direction of the current, but impermissibly high in the other. the However, the use of two optocouplers enables faults to be recognized very quickly possible by instantly throwing off the reporting organ and also takes care of it for a certain redundancy, because even if one of the optocouplers of the respective other optocouplers will still be effective.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Uberwachungseinrichtung bei verschiedenen Betriebsbedingungen ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 7 näher angegeben.The mode of operation of the monitoring device according to the invention various operating conditions is given below with reference to the figures 2 to 7 specified in more detail.

Figur 2 zeigt für den Fall der Gleichphasigkeit von Speisestrom und Speisespannung geltende Impulsdiagramme, aus denen die Schaltzeiten der Optokoppler und die durch diese Schaltzeiten bestimmten Anschaltzeiten für das Meldeorgan erkennbar sind. In Figur 2 und in den übrigen Figuren sind die Speisespannung des Lichtsignalstromkreises mit u und der Speisestrom mit i bezeichnet; Jeweils unter den Augenblickswerten von Speisestrom und Speise spannung sind die Schaltzeiten der im Spannungs-bzw. Stromzweig des Verbraucherkreises angeordneten Optokoppler durch die Zeitspannen angegeben, während der die zugehörigen Schalttransistoren TO1 bis T04 durchschalten.Figure 2 shows for the case of in-phase supply current and Supply voltage applicable pulse diagrams showing the switching times of the optocouplers and the switch-on times determined by these switching times are recognizable for the reporting unit are. In Figure 2 and in the other figures, the supply voltage of the light signal circuit with u and the supply current with i; In each case below the instantaneous values of supply current and supply voltage are the switching times of the voltage or. Branch of the consumer circuit arranged optocoupler through the time spans specified, during which the associated switching transistors TO1 to T04 switch through.

Die Schaltzeiten dieser Optokoppler werden bestimmt durch das Leuchten bzw. Nichtleuchten der zugehörigen Leuchtdiode. Die Optokoppler erreichen ihre Schwellspannung annahmegemäß jeweils im steilen Bereich der Sinuskurve der Speisespannung bzw. des Speisestromes, also etwa im Bereich von 300 bzw. 1200 der Sinuskurve. In der Zeichnung sind die von der positiven Halbwelle der Speisespannung bzw. des Speisestromes bestimmten Schaltzeiten der Optokoppler schraffiert, die von der negativen Halbwelle gesteuerten Schaltzeiten unschraffiert dargestellt.The switching times of these optocouplers are determined by the lighting or the associated light-emitting diode does not light up. The optocouplers reach their threshold voltage as assumed, in each case in the steep area of the sine curve of the supply voltage or the Feed current, i.e. in the range of 300 or 1200 of the sine curve. In the drawing are those determined by the positive half-wave of the supply voltage or the supply current Hatched switching times of the optocouplers, those controlled by the negative half-wave Switching times shown not hatched.

Solange Speisestrom und Speisespannung die gleiche Phasenlage zueinander haben, also die in gleicher Richtung betriebenen Schalttransistoren T03 und T01 bzw. T02 und T04 Jeweils gleichzeitig und gleichlange schalten, wird die Anschaltzeit des Meldeorgans und damit dessen Stromaufnahme iM (00) durch den Summenwert der Optokopplerschaltzeiten bestimmt.As long as the supply current and supply voltage have the same phase relation to one another have, i.e. the switching transistors T03 and T01 operated in the same direction or T02 and T04 each switch simultaneously and for the same length of time, the switch-on time becomes of the reporting body and thus its current consumption iM (00) by the sum of the Optocoupler switching times determined.

In Figur 3 ist angenommen, daß der Speisestrom i der Speisespannung u um 900 voreilt; diese Annahme eines rein kapazitiven Blindstromes gilt für den ungünstigsten Fall einer einseitigen Leitungsunterbrechung in der Nähe der Speisestelle. Da nunmehr die das Meldeorgan jeweils an Spannung legenden strom- und spannungsgesteuerten Schalttransistoren TOl und T03 bzw. T02 und T04 zeitlich gesehen Jeweils kürzere Uberschneidungszeitenaufweisen, ergeben sich für die Speisung des Meldeorgans auch nur entsprechend kürzere Speisezeiträume. Hierdurch wird der Speisestrom iM (900) für das Meldeorgan gegenüber dem in Figur 2 fließenden Speisestrom auf etwa 30% reduziert. Diese Verminderung des Speisestromes für das Meldeorgan ist groß genug, um mit genügender Sicherheit zum Abfallen des Meldeorgans und damit zur Kennzeichnung einer Störung zu führen.In Figure 3 it is assumed that the supply current i of the supply voltage u advanced by 900; this assumption of a purely capacitive reactive current applies to the worst case of unilateral line interruption near the feed point. Since now the current-controlled and voltage-controlled, which apply voltage to the signaling device Switching transistors TOl and T03 or T02 and T04 are shorter in each case in terms of time Show overlapping times also result for the feeding of the reporting organ only correspondingly shorter dining periods. This increases the supply current iM (900) for the signaling device compared to the feed current flowing in Figure 2 to about 30% reduced. This reduction in the supply current for the signaling device is large enough in order with sufficient certainty that the reporting organ will fall off and thus for marking to lead to a fault.

Bei den vorangegangenen Betrachtungenwar davon ausgegangen worden, daß bei ordnungsgerechtem Betriebs zustand des zu überwachenden Verbraucherstromkreises ein reiner Wirkstrom und im Falle einer Störung ein rein kapazitiver Blindstrom über die Speiseleitungen fließen würde.In the previous considerations it was assumed that that with proper operation the state of the consumer circuit to be monitored a pure active current and, in the event of a fault, a purely capacitive reactive current would flow over the feed lines.

Bei ordnungsgerechtem Betriebs zustand des Verbraucherkreises wird aber wegen der langen Zuleitungen zum Verbraucher anstelle des in Figur 2 angenommenen Wirkstromes stets ein leicht kapazitiver Strom fließen. Messungen an bereits installierten Lichtsignalanlagen weisen aus, daß bei ordnungsgemäßem Signalstromkreis bereits eine Phasenverschiebung zwischen Speise strom und Speisespannung von etwa 260 auftritt. -Daß die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung auch bei einer im Störungsfall auftretenden Phasenverschiebung von nur 640 (900 - 260) eine eindeutige Störungsmeldung veranlaßt, ist aus Figur 4 ersichtlich. Im oberen Teil der Figur 4 sind wieder der zeitliche Verlauf der Versorgungsspannung u und die Zeitspannen dargestellt, zu denen die in den Spannungspfad des Verbraucherkreises geschalteten Optokoppler wirksam sind. Darunter ist mit einergestrichelten Linie ein der Versorgungsspannung um 260 voreilender Speisestrom i (260) sowie mit durchgezogener Linie ein um 900 voreilender Speisestrom i (900) aufgetragen. Der um 26° voreilende Speisestrom i (260) charakterisiert den bei ordnungsgerechtem Betriebszustand des Verbraucherkreises fließenden Strom; der um 900 voreilende Strom i (900) gilt für die Annahme einer einseitigen Leitungsauftrennung in der Nähe der Speisequelle.If the consumer circuit is operating properly, but because of the long supply lines to the consumer instead of the one assumed in FIG Active current always flow a slightly capacitive current. Measurements on already installed Light signal systems indicate that with a proper signal circuit already a phase shift between supply current and supply voltage of approximately 260 occurs. -The fact that the monitoring device according to the invention even with an im A phase shift of only 640 (900 - 260) occurring in the event of a malfunction is a definite one Causes a fault message, can be seen from FIG. In the upper part of the figure 4 are again the time course of the supply voltage u and the time periods shown, to which the switched in the voltage path of the consumer circuit Optocouplers are effective. Below that is a dashed line for the supply voltage Feed current i leading by 260 (260) as well as with a solid line a by 900 leading supply current i (900) applied. The feed current leading by 26 ° i (260) characterizes the normal operating condition of the consumer circuit flowing stream; the current i (900) leading by 900 applies to the assumption of a Unilateral line separation near the supply source.

Durch die auch im Normalbetrieb auftretenden kapazitiven Blindströme erhöht sich die Amplitude des Speisestromes 1(260)um etwa 18% gegenüber dem in Figur 1 angenommenen reinen Wirkstrom; bei dem angenommenen Störungsfall verdoppelt sich der kapazitive Blind strom und der Wirkstromanteil wird gleich Null. Hierbei hat der Gesamtstrom i(900)etwa die gleiche Amplitude wie der zuvor angenommene Wirkstrom i (00).Due to the capacitive reactive currents that also occur in normal operation the amplitude of the feed current 1 (260) increases by about 18% compared to that in FIG 1 assumed pure active current; doubles in the assumed fault case the capacitive reactive current and the active current component are equal to zero. Here has the total current i (900) has approximately the same amplitude as the previously assumed active current i (00).

Unterhalb der Kurvenzüge für den Speisestrom sind in zwei aufeinanderfolgenden Zeilen die bei einer Phasenverschiebung von 260 geltenden Schaltzeiten der in den Strompfad geschalteten Optokoppler dargestellt. In einer dritten Zeile sind die Zeitspannen aufgetragen, während derer ein Meldeorgan über die jeweils in Reihe liegenden Optokoppler-Schalttransistoren an Spannung liegt. Messungen zeigen, daß der bei einer Phasenverschiebung von 260 über das Meldeorgan fließende Speisestrom i (260) etwa 83% des bei reiner Wirklast angenommenen Stromes i (00) beträgt.Below the curves for the supply current are in two consecutive ones Lines are the switching times of the applicable in the case of a phase shift of 260 Current path switched optocoupler shown. On a third line are the Periods of time plotted during which a reporting organ on each in series lying optocoupler switching transistors is connected to voltage. Measurements show that the feed current flowing through the signaling element with a phase shift of 260 i (260) is about 83% of the current i (00) assumed with a pure active load.

In der untersten Zeile der Figur 4 sind die Zeitspannen aufgetragen, während derer ein Meldeorgan bei rein kapazitiver Last erregt wird. Die Darstellung zeigt, daß die Erregungszeit bei rein kapazitiver Last bis auf etwa 3046 der bei leicht kapazitiver Last angenommenen Erregungszeit zurückgeht. Die Änderung der Durchflutung des Meldeorganes im Verhältnis von etwa 3:1 läßt sich ohne Jede Schwierigkeit umsetzen in ein entsprechendes Signal zur Kennzeichnung eines ordnungsgerechten und eines nicht ordnungsgerechten Betriebszustandes für den zu Uberwachenden Verbraucherstromkreis.In the bottom line of Figure 4, the time periods are plotted, during which a signaling element is excited with a purely capacitive load. The representation shows that the excitation time with a purely capacitive load is up to about 3046 of the slightly capacitive load assumed excitation time decreases. The change in Flooding of the reporting organ in a ratio of about 3: 1 can be done without any difficulty convert into a corresponding signal to identify a proper and an improper operating state for the consumer circuit to be monitored.

Die vorstehenden Darlegungen zeigen, daß die erfindungsgemäße Einrichtung zum Überwachen eines mit Wechselstrom gespeisten Verbraucherkreises für die Meldungsabgabe sowohl die Amplitude von Strom und Spannung, als auch die Phasenlage beider Größen zueinander auswertet und somit auch bei rein kapazitiven oder überwiegend induktiven Lasten einsetzbar ist. Daß die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung aber auch dort mit Vorteil anwendbar ist, wo außer mit einer Phasenverschiebung zwischen Speisestrom und Speisespannung auch mit niederfrequenten Fremdspannungen auf den Leitungen zu rechnen ist, ist aus den Figuren 5 bis 7 erkennbar.The above statements show that the device according to the invention for monitoring a consumer circuit supplied with alternating current for the message delivery both the amplitude of current and voltage and the phase position of both quantities evaluates each other and thus also with purely capacitive or predominantly inductive Loads can be used. That the monitoring device according to the invention but also can be used with advantage where, except with a phase shift between the supply current and supply voltage also with low-frequency external voltages on the lines can be calculated from FIGS. 5 to 7.

In der ersten Zeile des Schaubildes nach Figur 5 sind die Zeitspannen aufgetragen, zu denen die von der Betriebsspannung gesteuerten Optokoppler wirksam sind.The time spans are in the first line of the diagram according to FIG applied to which the optocouplers controlled by the operating voltage are effective are.

Darunter sind durch eine durchgehende Linie die Augenblickswerte eines Stromes i aufgetragen; diese Augen--blickswerte sind durch Überlagerung eines zur Speisespannung gleichphasig angenommenen Speisestromes mit einem Beeinflussungsstrom iB gebildet, der in der Zeichnung gestrichelt dargestellt ist. Dieser Beeinflussungsstrom, der von induzierten Längsspannungen auf den Speiseleitungen herrührt, hat im Gegensatz zur 50 Hz-Frequenz des Speisestromes die 16 2/3 Hz des Bahnstromes.Below that are the instantaneous values of one by a continuous line Current i plotted; these instantaneous values are given by superimposing a for Supply voltage assumed in-phase supply current with an influencing current iB formed, which is shown in dashed lines in the drawing. This influencing stream, which originates from induced longitudinal voltages on the feed lines, has in contrast to the 50 Hz frequency of the supply current the 16 2/3 Hz of the traction current.

In Figur 5 ist angenommen, daß der Speisewechselstrom und der Beeinflussungsstrom Jeweils gleichzeitig und in gleicher Richtung den Strom-Zeitkoordinatenschnittpunkt des Schaubildes durchlaufen. Unterhalb der graphischen Darstellung des resultierenden Stromes sind die Zeitspannen markiert, zu denen ein Meldeorgan über die Schalttransistoren der in den Strom- und in den Spannungs zweig des Verbraucherkreises geschalteten Optokoppler erregt ist.In FIG. 5 it is assumed that the alternating feed current and the influencing current At the same time and in the same direction the current-time coordinate intersection of the diagram. Below the graph of the resulting The periods of time at which a signaling device uses the switching transistors are marked with the current the switched in the current and in the voltage branch of the consumer circuit Optocoupler is energized.

Dabei ist angenommen worden, daß ein in den Stromzweig geschalteter, auf das Überschreiten eines zulässigen Speisestromes ansprechender Optokoppler bei seinem Ansprechen (i>imax) das Meldeorgan vorübergehend abwirft. Die graphische Darstellung zeigt, daß die Erregungszeit und damit die Erregung selbst auf etwa die Hälfte der Erregung des Meldeorganes sinken, die sich ohne Triebstrombeeinflussung einstellen würde.It has been assumed that a optocouplers responding to exceeding a permissible supply current the reporting unit temporarily discards its response (i> imax). The graphic Representation shows that the excitation time and thus the excitation itself to about half of the excitation of the reporting organ decrease without influencing the drive current would hire.

In Figur 6 ist ein resultierender Strom aufgetragen, der sich dann ergibt, wenn Speisewechselstrom und induzierter Fremdstrom der Strom-Zeitkoordinatenschnittpunkt der Darstellung zwar gleichzeitig aber in unterschiedlicher Richtung durchlaufen. Bei diesem Zusammentreffen von Speisestrom und Fremdstrom erfährt ein über die zugehörigen Optokoppler-Schalttransistoren an Versorgungsspannung liegendes Meldeorgan überhaupt keine Erregung.In Figure 6, a resulting current is plotted, which then results when alternating feed current and induced external current are the current-time coordinate intersection run through the representation at the same time but in different directions. When the supply current and external current meet, one learns about the associated Optocoupler switching transistors connected to the supply voltage signaling device at all no excitement.

In Figur 7 ist angenommen, daß die in den Stromzweig des Speisekreises geschalteten Optokoppler ausschließlich durch den 16 2/3 Hz-Fremdstrom beeinflußt werden. Für diesen Fall ergibt sich, daß die Erregung eines nach Figur 1 betriebenen Meldeorganes weniger als halb so groß ist als der bei ordnungsgerechtem Zustand des Verbraucherstromkreises erwartete Wert.In Figure 7 it is assumed that in the branch of the supply circuit The switched optocoupler is only influenced by the 16 2/3 Hz external current will. In this case, it follows that the excitation of an operated according to FIG Reporting organ is less than half as large as that in proper condition expected value of the consumer circuit.

Die Schaubilder der Figuren 5 bis 7 zeigen, daß die Erregung des Meldeorganes beim Auftreten von Triebstrombeeinflussungen deutlich tiefer liegt als die Erregung, mit der bei ordnungsgemäßem Betriebszustand des Verbraucherkreises zu rechnen ist. Dieser deutliche Unterschied in der Erregung des Meldeorganes läßt sich problemlos in entsprechende Signale zur Kennzeichnung von Betriebszustandsmeldungen umsetzen.The diagrams of Figures 5 to 7 show that the excitation of the reporting organ when drive current influences occur is significantly lower than the excitation, with the if the consumer circuit is in proper operating condition is to be expected. This clear difference in the excitation of the reporting organ leaves can easily be converted into corresponding signals for identifying operating status messages realize.

Damit ist eine Einrichtung geschaffen, die eine genügend empfindliche Überwachung des Betriebszustandes eines ferngespeisten Verbrauchers auch und gerade unter den im Eisenbahnbetrieb gegebenen ungünstigen Bedingungen möglich macht und die dabei für den Uberwachungsvorgang mit wenigen robusten und billigen Bauelementen auskommt.This creates a device that is sufficiently sensitive Monitoring of the operating status of a remotely fed consumer also and especially makes possible under the unfavorable conditions prevailing in railway operations and for the monitoring process with a few robust and cheap components gets by.

Durch die sinnvolle Anordnung der für den Uberwachungsvorgang verwendeten Bauelemente ist es möglich, die Funktionsfähigkeit der Überwachungseinrichtung laufend zu überwachen, ohne daß hierfür ein nennenswerter Bauelementeaufwand erforderlich ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 überwacht sich der Teil der Uberwachungseinrichtung, der zum Feststellen eines genügend hohen Verbraucherstromes dient, selbsttätig auf ordnungsgerechte Funktionsweise, weil jedes Bauelement mindestens einmal Je Periodendauer beansprucht wird und weil jedes Ausfallen eines Bauteiles automatisch zum Abfallen des Meldeorganes führen würde; immerhin wäre aber der Fall denkbar, daß die zum Feststellen eines zu hohen Speise stromes vorgesehenen, nach dem Arbeitsstromprinzip wirkenden Optokoppler sich beispielsweise infolge einer Unterbrechung ihrer Zuleitungen nicht schalten ließen und demzufolge beispielsweise im Störungsfall auch keine Auswirkungen auf das Meldeorgan haben könnten.Due to the sensible arrangement of the used for the monitoring process Components, it is possible to keep the monitoring device functioning continuously to be monitored without the need for a significant outlay on components is. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the part of the monitoring device monitors itself which is used to determine a sufficiently high consumer current, automatically Proper functioning, because each component at least once per period is stressed and because every failure of a component automatically leads to falling off of the reporting body would lead; but at least the case would be conceivable that the for Determination of an excessively high feed current provided, according to the open-circuit principle acting optocouplers, for example, as a result of an interruption in their supply lines could not be switched and consequently, for example, no effects in the event of a fault could have on the reporting organ.

Auf welche Weise ein zum Feststellen eines zu hohen Speisestromes verwendeter Optokoppler bei angeschaltetem Verbraucher auf ordnungsgerechte Funktionsweise überprüfbar ist, ist nachfolgend an Hand der Figur 8 näher erläutert.In which way one to determine a too high supply current The optocoupler used when the consumer is switched on for proper functioning can be checked is explained in more detail below with reference to FIG.

Die Figur 8 zeigt drei für di e die Speisestromüberwachung verwendete Optokoppler-Leuchtdioden L06, L07 und L02* sowie die von diesen und den im Spannungszweig gelegenen Dioden gesteuerten Schalttransistoren T06, T07, T02*, T03* und T04* im Speisekreis des Meldeorgans M*. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß parallel zu einem in die Speiseleitung L1 geschalteten Strombegrenzungswiderstand R1* ein aus zwei vermaschten Schleifen gebildetes Schaltnetz vorgesehen ist, von denen jede Schleife aus zwei antiparallel geschalteten Optokoppler-Leuchtdioden L06 und Lo2* bzw. L07 und L02* und einem Vorwiderstand R6 bzw. R7 besteht. Bei der einen Phasenlage des Speisestromes wird die gemeinsame Leuchtdiode L02* über die beiden Vorwiderstände R6 und R7 erregt; das Meldeorgan spricht über die Schalttransistoren L02* und L04* eines spannungsgesteuerten Optokopplers an.FIG. 8 shows three used for the supply current monitoring Optocoupler LEDs L06, L07 and L02 * as well as those from these and those in the voltage branch located diode-controlled switching transistors T06, T07, T02 *, T03 * and T04 * im Feeding circuit of the reporting organ M *. The arrangement is made so that parallel to a current limiting resistor R1 * connected to the feed line L1 Switching network formed from two meshed loops is provided, each of which Loop made up of two anti-parallel connected optocoupler LEDs L06 and Lo2 * or L07 and L02 * and a series resistor R6 or R7. With the one phase position of the supply current is the common light emitting diode L02 * via the two series resistors R6 and R7 energized; the reporting unit speaks via the switching transistors L02 * and L04 * a voltage-controlled optocoupler.

Bei der anderen Phasenlage sprechen die Leuchtdioden L06 und L07 über die Jeweiligen Vorwiderstände R7 bzw. R6 an; dabei darf die an den Vorwiderständen abfallende Spannung bei normalhohem Speisestrom die gemeinsame Leuchtdiode L02* noch nicht ansprechen lassen. Solange dies so ist, wird das Meldeorgan M* über die zugehörigen Schalttransistoren T06 und T07 sowie den Schalttransistor T03* eines in gleicher Richtung betriebenen spannungsgesteuerten Optokopplers gespeist. Steigt der Speisestrom an, so vergrößert sich der Spannungsabfall an den Vorwiderständen R6 und R7 bis schließlich beim Erreichen eines bestimmten Wertes auch die Leuchtdiode L02* ihren zugehörigen Schalttransistor T02* durchsteuert. Die Schaltstrecke dieses Schalttransistors bedämpft dabei das über die Schalttransistoren T03*, T06 und T07 an Spannung liegende Meldeorgan M* so stark, daß das Meldeorgan abfällt und eine Störungsmeldung auslöst.In the other phase position, the LEDs L06 and L07 speak over the respective series resistors R7 and R6 on; at the same time, the series resistors falling voltage with normal high supply current the common light emitting diode L02 * not yet addressed. As long as this is the case, the reporting organ M * will use the associated switching transistors T06 and T07 as well as the switching transistor T03 * one powered in the same direction operated voltage-controlled optocoupler. Increases the supply current increases, the voltage drop across the series resistors increases R6 and R7 until finally, when a certain value is reached, also the light-emitting diode L02 * controls its associated switching transistor T02 *. The switching path of this Switching transistor attenuates this via switching transistors T03 *, T06 and T07 voltage-lying signaling device M * so strong that the signaling device drops out and one Fault message triggers.

Dadurch, daß der zum Feststellen eines unzulässig hohen Speisestromes verwendete Optokoppler betriebsmäßig kurz vorher, nämlich bei der jeweils entgegengesetzten Phasenlage des Speisestromes, wirksam werden mußte, um das Meldeorgan M* in der Wirkstellung zu halten und weil auf diese Weise eine laufende zyklische Uberprüfung der Funktionsfähigkeit dieses Optokoppler stattfindet, arbeitet die so ausgebildete Einrichtung zur Uberwachung eines wechselstromgespeisten Verbrauchers signaltechnisch sicher; jeder Bauteildefekt führt zwangsläufig, spätestens nach einer Periodendauer des Speise stromes, zu einer Störungsmeldung und wirkt damit stets zur sicheren Seite.The fact that the to detect an impermissibly high supply current used optocoupler operationally shortly beforehand, namely with the opposite one Phasing of the supply current, had to be effective to the reporting unit M * in the To keep the active position and because in this way an ongoing cyclical check the functionality of this optocoupler takes place, the so trained works Device for monitoring an AC-powered consumer in terms of signaling for sure; every component defect leads inevitably, at the latest after one period of the supply current, to a malfunction message and thus always has a safe effect Page.

Bei den in den Figuren 1 und 8 dargestellten Ausführungsbeispielen war das Meldeorgan als Wechselstromrelais angenommen worden, weil derartige Relais einen günstigeren Abfallfaktor gegenüber sonst gleichwertigen Gleichstromrelais aufweisen. Hierdurch ist eine günstige Selektionsmöglichkeit zwischen ordnungsgerechtem und nicht ordnungsgerechtem Speisestrom möglich. Selbstverständlich kann das Meldeorgan aber auch durch andere Schaltmittel als Relais realisiert sein.In the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 and 8 the reporting organ was adopted as an alternating current relay because such relays a more favorable drop factor compared to otherwise equivalent DC relays exhibit. This offers a favorable option to choose between properly and improper supply current possible. Of course, the reporting body can but can also be implemented by other switching means than relays.

In den Spannungs zweig des Verbrauchers soll nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 ein Phasenschieber geschaltet sein. Durch Verwendung eines Phasenschiebers ist es möglich, die erfindungsgemäße Uberwachungseinrichtung bei Verbraucherstromkreisen mit beliebigen Phasenbeziehungen zwischen Speisestrom und Speisespannung anzuwenden. Durch Abgleich des Spannungszweiges gegenüber dem Stromkreis auf gleiche Phasenlage, aber auch durch Einstellen bestimmter Phasenlagen von Speisestrom und Speisespannung zueinander läßt sich die Erregung des Meldeorgans im Normalbetrieb so einstellen, daß fest vorgegebene kleinere oder größere Abweichungen zu den gewünschten Meldezustandsänderungen führen.In the voltage branch of the consumer should according to the embodiment of Figure 1, a phase shifter may be connected. By using a phase shifter it is possible to use the monitoring device according to the invention for consumer circuits to be used with any phase relationship between supply current and supply voltage. By balancing the voltage branch with respect to the circuit for the same phase position, but also by setting certain phase positions of the supply current and supply voltage In normal operation, the excitation of the reporting element can be set in relation to one another in such a way that that fixed predetermined smaller or larger deviations from the desired changes in the message status to lead.

Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung reagiert mit ihrem Überwachungsergebnis auf jede genügend große Änderung des Spannungs- und des Stromwertes nach Betrag und Phase und prüft die Abweichung der Vektoren dieser Größen von einem durch den ordnungsgerechten Betriebszustand des Verbraucherstromkreises definierten Normal. Der Überwachungsvorgang beruht damit darauf, die Abweichung der aufgenommenen Ist-Scheinleistung von einer voreingestellten Soll-Scheinleistung festzustellen und in die eine oder andere Zustandsmeldung umzusetzen.The monitoring device according to the invention reacts with its monitoring result for every sufficiently large change in the voltage and current value according to the amount and phase and checks the deviation of the vectors of these quantities from one by the correct operating state of the consumer circuit defined normal. The monitoring process is based on the deviation of the recorded actual apparent power from a preset nominal apparent power and into one or to implement other status messages.

8 PatentansprUche 8 Figuren Leerseite8 claims 8 figures Blank page

Claims (8)

Patentansprüche 1. Uberwachungseinrichtung für mit Wechselstrom gespeiste Verbraucher, insbesondere für über größere Entfernungen betriebene Lichtsignale im Eisenbahn- und im Straßenverkehrswesen, die am jeweiligen Betriebsort über zugeordnete Transformatoren gespeist werden, unter Verwendung von Schaltmifteln, welche die Größe und die Phasenlage des jeweiligen Speisestromes mit der Speisespannung vergleichen und auswerten, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß im Strom- und im Spannungszweig des Verbraucherkreises jeweils zwei antiparallel geschaltete Optokoppler-Leuchtdioden (Lol, L02; L03, L04) vorgesehen sind, von denen mindestens die im Stromzweig gelegenen (L01, L02) einem Strombegrenzungswiderstand (R1) parallel geschaltet sind, daß die Signale der jeweils in gleicher Richtung betriebenen Leuchtdioden (L01, L03; L02, Lo4) der beiden Leuchtdiodenpaare über die Schalt strecken der zugehörigen Schalttransistoren (T01, TO3; T02, T04) nach einer UND-Bedingung miteinander verknüpft sind und daß die so verknüpften Signale über die Jeweils in Reihe liegenden Schaltstrecken der Schalttransistoren (T01, T03; T02, T04) ein Meldeorgan (M) steuern.Claims 1. Monitoring device for fed with alternating current Consumers, especially for light signals operated over long distances in rail and road transport, which are assigned at the respective operating location Transformers are fed using switchgear, which the Compare the size and the phase position of the respective supply current with the supply voltage and evaluate the fact that in the current and in the Voltage branch of the consumer circuit each with two anti-parallel optocoupler light-emitting diodes (Lol, L02; L03, L04) are provided, of which at least those located in the branch (L01, L02) a current limiting resistor (R1) are connected in parallel that the Signals from the LEDs operated in the same direction (L01, L03; L02, Lo4) of the two pairs of light emitting diodes over the switching stretch of the associated switching transistors (T01, TO3; T02, T04) are linked to one another according to an AND condition and that the signals linked in this way via the switching paths of the Switching transistors (T01, T03; T02, T04) control a signaling device (M). 2. Uberwachungseinrichtung 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 den Leuchtdioden (L01, L02; L03, L04) zugeordneten Schalttransistoren (T01, T02; T03, T04) eine Brückenschaltung mit in der Brückendiagonalen liegendem Meldeorgan (M) bilden, wobei das Meldeorgan über die Schaltstrecken derjenigen Schalttransistoren(T01, TO3; T02, To4) die von den jeweils in gleicher Richtung betriebenen Leuchtdioden (L01, L03; L02, Lo4) gesteuert sind, an die beiden Pole einer Gleichspannungsquelle (Ug ) angeschlossen sind und wobei die Schalt strecken der verbraucherstromabhängig und der verbraucherspannungsabhängiggesteuerten Optokoppler-Schalt- transistoren (TQ1,T02;T03,T04) Jeweils in Reihe geschaltet sind.2. Monitoring device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the LEDs (L01, L02; L03, L04) are assigned Switching transistors (T01, T02; T03, T04) a bridge circuit with in the bridge diagonal lying reporting device (M), the reporting device over the switching paths of those Switching transistors (T01, TO3; T02, To4) each in the same direction operated LEDs (L01, L03; L02, Lo4) are controlled to the two poles a DC voltage source (Ug) are connected and where the switching stretch the consumer current dependent and the consumer voltage dependent controlled optocoupler switching transistors (TQ1, T02; T03, T04) are each connected in series. 3. Einrichtung 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 der in den Stromzweig des Verbraucherkreises geschaltete Strombegrenzungswiderstand CR1) so dimensioniert ist, daß die bef angeschaltetem Verbraucher (L) an ihm abfallende Spannung die Schwellspannung der zugehörigen Optokoppler im steilen Bereich der Sinuskurve des Speisestromes erreicht.3. Device according to claim 1 or 2 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the current limiting resistor connected to the branch of the consumer circuit CR1) is dimensioned in such a way that the connected consumer (L) is falling on it Voltage the threshold voltage of the associated optocoupler in the steep range of the Sine curve of the supply current reached. 4. Uberwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d urc h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Stromkreis des Verbrauchers (L) parallel zu einem Strombegrenzungswiderstand (R2) mindestens eine Optokoppler-Leuchtdiode (L05) vorgesehen ist, deren zugehöriger Schalttransistor (pa 5) beim Ansprechen der Leuchtdiode (L05) den Schalttransistor (Tol) der in gleicher Richtung betriebenen verbraucherstromgesteuerten Leuchtdiode (lot) sperrt bzw. die zugehörige Leuchtdiode (L01) shuntet und daß der Strombegrenzungswiderstand (R2) so dimensioniert ist, daß die bei angeschaltetem Verbraucher (L) an ihm abfallende Spannung die Leuchtdiode (L05) nur bei einem unzulässig hohen Verbraucherstrom wirksamschaltet.4. Monitoring device according to one of claims 1 to 3, d a d notices that in the electrical circuit of the consumer (L) parallel to a current limiting resistor (R2) at least one optocoupler light emitting diode (L05) is provided, the associated switching transistor (pa 5) when responding the light emitting diode (L05) the switching transistor (Tol) of the operated in the same direction The consumer-controlled light-emitting diode (lot) blocks or the associated light-emitting diode (L01) shunt and that the current limiting resistor (R2) is dimensioned so that the voltage dropping across it when the consumer (L) is switched on, the light-emitting diode (L05) only switches to an inadmissibly high consumer current. 5. Uberwachungseinrichtungnach Anspruch 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sowohl in der Hin- als auch in der Rückleitung (L1, L2) zum Verbraucher (L) Jeweils in der Nähe der Speise stelle der Leitungen je eine das Überschreiten eines vorgegebenen Verbraucherstromes feststellende Optokoppler-Leuchtdioden (L05, L05*) angeordnet ist.5. Monitoring device according to claim 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that both in the outward and in the return line (L1, L2) to the consumer (L) in the vicinity of the feed point of the lines one each optocoupler light-emitting diodes that detect when a specified consumer current is exceeded (L05, L05 *) is arranged. 6. Uberwachungseinrichtung 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 in den Stromzweig des Verbraucherkreises parallel zu einem Strombegrenzungswiderstand (R1* in Figur 8) ein aus zwei vermaschten Schleifen gebildetes Schaltnetz vorgesehen ist, deren Schleifen aus Je zwei antiparallel geschalteten Optokoppler-Leuchtdioden (L06, L02*; L07, L02*) mit Je einem Vorwiderstand (R6, R7) für die gemeinsame Leuchtdiode (R2*) bestehen, daß die beiden Vorwiderstände (R6, R7) so dimensioniert sind, daß die an ihnen abfallende Spannung die gemeinsame Leuchtdiode (L02*) erst beim Fließen eines unzulässig hohen Verbraucherstroms bis über die zum Durchsteuern des zugehörigen Schalttransistors (T02*) erforderliche Schaltschwelle erregt und daß die Speisung des Meldeorgans (M*) im stromgesteuerten Teil des Speisekreises Jeweils über die Schaltstrecke der von der gemeinsamen Leuchtdiode (L02*) bzw. über die in Reihe liegenden Schalt strecken der von den beiden Einzel-Leuchtdioden (L06, L07) gesteuerten Schalttransistoren (T02*; T06, T07) erfolgt.6. Monitoring device according to claim 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that in the current branch of the consumer circuit parallel to one Current limiting resistor (R1 * in Figure 8) one formed from two meshed loops Switching network is provided, the loops of which consist of two anti-parallel connected Optocoupler LEDs (L06, L02 *; L07, L02 *) each with a series resistor (R6, R7) for the common light emitting diode (R2 *) exist that the two series resistors (R6, R7) are dimensioned so that the voltage drop across them is the common Light-emitting diode (L02 *) only when an impermissibly high consumer current flows up to via the one required to turn on the associated switching transistor (T02 *) Switching threshold excited and that the supply of the reporting element (M *) in the current-controlled Part of the supply circuit in each case via the switching path of the common light-emitting diode (L02 *) or via the serially connected switching sections of the two individual light-emitting diodes (L06, L07) controlled switching transistors (T02 *; T06, T07) takes place. 7. Uberwachungseinrichtung 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 das Meldeorgan (M) als Wechselstromrelais ausgebildet ist.7. Monitoring device according to claim 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the reporting element (M) is designed as an alternating current relay. 8. Uberwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Spannungszweig des Verbraucherkreises ein Phasenschieber (C3) vorgesehen ist.8. Monitoring device according to one of the preceding claims, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that in the voltage branch of the consumer circuit a phase shifter (C3) is provided.
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