DE3030691A1

DE3030691A1 - Schaltungsanordnung zur messung von wechselspannungen an schutzschaltern

Info

Publication number: DE3030691A1
Application number: DE19803030691
Authority: DE
Inventors: Horst Ing.(grad.) 6113 Babenhausen Krause
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1980-08-14
Filing date: 1980-08-14
Publication date: 1982-03-25

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung zur
Messung von Wechselspannungen an Schutzschaltern, die eine Speicherschaltung zur Unterdrückung der beim Abschalten eins Schutzschalters auftretenden Spannungsspitzen aufweist.
Eine aus der DE-AS 27 57 030 bekanntgewordenen Schaltung, welche zur Prüfung von Fehler strom oder Fehlerspannungsschutzschaltern geeignet ist verwendet einen Zwisehenspeicherkondensator, der über einen ersten Schaltkontakt an die zu messende Prüfwechselspannung und über einen zweiten Schaltkontakt an einen Meßkondensator anschließbar ist.
Hierbei werden die Schaltkontakte zweier Relais so durch die Wechselspannung gesteuert, daß in deren ositiver Halbwelle der Zwischenspeicherkondensator auf den Spritzenspannungswert aufgeladen wird. während der folgenden negativen Halbwelle gibt dieser seine Ladung tailweise an den Meßkondensator ab. Bedingt durch diosen periodisch sich wiederholenden Nachladevorgang folgt die Meßspannung verzögert dem zu bestimmenden Spitzenwert der Wechselspannung, was zu einem fehlerhaften Meßergebnis führen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es zur Vermeidung dieses Nachteils eine Speicherschaltung zur Unterdrückung von Abschaltspitzen anzugeben, die den aktuellen Wert der Abschaltspitzenspannung unverzögert und möglichst exakt wiedergibt.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhaft dabei ist, daß in zwei aufeinanderfolgenden Vollwellen der Prüfwechselspannung jeder Speicher je einmal mit einer Halbwelle der gleichen Polarität - zum Beispiel der positiven Halbwelle -beaufschlagt wird, so daß immer ein abgespeicherter Spitzenwert - im Augenblick des Ansprechens des Schutzschalters ist es der vorletzte Spitzenwert - für die Spannungsmessung zur Verfügung steht. Der jeweils gespeicherte Spannungswert wird nicht auf einen anderen Speicher übertragen, sondern er steht unmittelbar für die Messung und Auswertung zur Verfügung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Zwischen dem Meßeingang 5 und dem Bezugseingang 6 liegt die Wechselspannung, deren Spitzenwert in dem Moment gemessen werden soll, in dem der zu prüfende Schutzschalter auslöst.
Zu diesem Zweck sind zwei als Speicher dienende Kondensatoren 3 und 4 vorgesehen, die gemeinsam mit einem Anschluß an den Bezugseingang 6 angeschlossen sind. Die beiden anderen Anschlüsse dr Kondensatoren 3 und 4 sind über einen ersten Umschalter 1 mit dem Meßeingang 5 und über einen-zweiten Umschalter 2 mit einer Spannungsmeßeinrichtung 11 verbindbar, die zwischen dem Bezugseingang 6 und dem Meßausgang 10 angeschlossen ist.
Die Steuerung der beiden Umschalter 1 und 2 erfolgt in der Weise, daß während einer positiven Halbwelle der Wechselspannung der bewegliche Kontaktarm des Umschalters 1 den ersten Speicher 3 mit dem Heßeingang verbindet; gleichzeitig ist der zweite Speicher 4 über den beweglichen Kontaktarm des Umschalters 2 mit der spannungsmeßeinrichtung 11 verbunden. In der nächstfolgenden positiven Halbwelle werden beide Umschalter umgepolt, so daß nunmehr der zweite Speicher 4 an den Meßeingang 5 und der erste Speicher 3 an die Spannungsmeßeinrichtung 11 angeschlossen ist. Während der ansteigenden positiven Halbwelle sind die in Reihe mit den Kondensatoren j liegenden Dioden in Durchlaßrichtung gepolt.
Sie dienen als Ventile, welche die Entladung der Kondensatoren bei fallender Ampjlitude der Wechselspannung verhindern.
Die Steuerung der Umschalter erfolgt durch einen Nullspannungsschalter 8 in Verbindung mit einer Ansteuerlogik 9.
Dem Eingang 7 des nullspannungsschalters 8 wird die zu messende Wechselspannung oder eine davon abgeleitete Steuerwechselspannung zugeführt. Der Nullspannungsschalter liefert Steuerimpulse, deren Pulsdauer durch die Nulldurchgänge der jeweils betrachteten Spannungshalbwelle vorgegeben ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel gibt der Nullspannungsschalter 8 bei jeder positiven Halbwelle einen solchen steuerimpuls ab. Diese Steuerimpulse gelangen auf die Ansteuerlogik 9, welche für die Betätigung der Umschalter in der beschriebenen Weise sorgt. Für den Nullspannungsschalter und die Ansteuerlogik können handelsübliche Schaltkreise verwendet werden, deren Funktionsweise allgemein geläufig ist und deshalb hier nicht näher erläutert werden muß.
Die erwünschte Unterdrückung der beim Abschalten eines Schutz schalters auftretenden Störspannungsspitzen gelingt mit der erfoindungsgemäß ausgebildeten Ausführungsform wie folgt: Es sei angenommen, die Umschalter 1 und 2 befinden sich in der dargestellten Schaltstellung. Der Kondensator des Speichers.l lädt sich auf den positiven Spitzenwert der zur Zeit anstehenden Wechselspannung auf. Die Spannungsmessung erfolgt am Kondensator des Speichers 2, in dem der Spitzenwert der vorletzten positiven Halbwelle gespeichert ist.
Spricht der Schutzschalter an, so wird die am Schutzschalter liegende Wechselspannung abgeschaltet. Die durch den Abschaltvorgang induzierten Störspannungsspitzen gelangen noch auf den Speicher 1. Die Ansteuerlogik 8 verharrt im Moment des Auslösens des Schutzschalters in ihrem Schaltzustand, da durch den Wegfall der Wechsel spannung der Nullspannungsschalter 8 keinen weiteren Steuerimpuls mehr generiert.
Demzufolge bleibt die in der Zeichnung dargestellte Schaltstellung der Umschalter 1 und 2 erhalten. Die durch Störspitzen verfälschte Abschaltspannung wird daher nicht auf die Spannungsmeßeinrichtung übertragen. Das Meßergebnis gibt somit den unverfälschten positiven Spitzenwert der Wechselspannung der vor dem Abschaltvorgang am Schutzschalter anliegenden Vollwelle wieder.

Claims

Schaltungsanordnung zur Messung von Wechselspannungen an Schutz schaltern Patentansprüche: Schaltungsanordnung zur Messung von Wechselspannungen an Schutzschaltern, mit einer Speicherschaltung zur Unterdrückung der beim Abschalten des Schutzschalters auftretenden Spannungsspitzen, gekennzeichnet durch zwei als Speicher dienende Kondensatoren (3, 4), die über einen ersten Umschalter (1) an die zu messende Wechselspannung sowie über einen zweiten Umschalter (2) an eine Spannungsmeßeinrichtung (11) abwechselnd derart angeschlossen sind, daß in aufeinanderfolgenden Halbwellen gleicher Polarität der Wechselspannung jeweils ein Kondensator mit der Wechselspannung während gleichzeitig der andere Kondensator mit der Spannungsmeßeinrichtung verbunden ist und umgekehrt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Umschalter (1, 2) ein Nullspannungsschalter (8) vorgesehen ist, der während jeweils einer Halbwelle der zu messenden Wechselspannung einen Steuerimpuls erzeugt, dessen Pulsdauer durch die Nulldurchgänge der jeweiligen Spannungshalbwelle definiert ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalter (1, 2) aus Halbleiterschaltern in CMOS-Technik gebildet sind.