DE3137403C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Meßumformer in Einschub­ technik gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei handelsüblichen Meßumformern dieser Art, so auch bei den in "Technische Rundschau, Oktober 1974, Seite 25" beschriebenen und den aus der Firmenschrift der Fa. Hartmann & Braun "Meßumformer für Größen der Starkstromtechnik" "Liste 28" vom Dezember 1974 bekann­ ten Meßumformer, sind die Spannungs- und/oder Strom­ wandler Bestandteil des Einschubes. Die elektrische Ver­ bindung zwischen Einschub und Baugruppenträger erfolgt über Starkstromstecker im Anschlußstromkreis mit der Primärseite der Wandler. Da die starkstromseitigen Strompfade bei herausgezogenem Einschub kurzgeschlossen werden müssen, um zu verhindern, daß die vorgeschalteten Wandler zerstört werden, insbesondere die Stromwandler, sind die Steckverbindungen mit voreilenden Kurzschlußschaltern ausgerüstet. Außerdem müssen die Steckverbindungen als Starkstromverbindungen, eventuell sogar mit erhöhter Spannungsfestigkeit, ausgebildet sein. Beides führt zu einer Verteuerung der Steckverbin­ dung. Außerdem kann beobachtet werden, daß manche Steck­ verbindungen eine geringe Zuverlässigkeit beisitzen, so daß es trotz aller Sicherheitsvorkehrungen zu Stromun­ terbrechungen mit den entsprechenden Folgen kommen kann.

Ein anderer Nachteil der bekannten Ausführungen, bei denen die Starkstromkreise auf die Einschübe geführt werden, besteht darin, daß erhöhte Aufwendungen nötig sind, um die erforderliche Trennung zwischen den Stark­ stromkreisen und den Elektronikkreisen sicherzustellen. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die elek­ trischen Anschlußwerte der Einschübe kaum zu vereinheit­ lichen sind, da sie an die Nennwerte der individuellen Primärstromkreise angepaßt werden müssen.

Aus der DE-OS 26 34 743 ist ein elektronisches Relais mit einem Strommeßeingang bekannt, bei dem eine kurz­ schließende Steckvorrichtung, wie man sie üblicherweise auf der Sekundärseite eines Hauptstromwandlers benötigt, durch einen zur Sekundärwicklung parallel liegenden Shunt vermieden wird. Eine solche Schaltung ist für Meß­ umformer ungeeignet und hat außerdem den Nachteil, daß der zur galvanischen Trennung zwischen der Stark­ stromseite und der Elektronik dienende Meßwandler auf der die Elektronik tragenden Leiterplatte des Einschubes angeordnet ist, so daß die Elektronik gegenüber der Starkstromseite durch entsprechende Abstände der Leiter­ bahnen und durch verstärkte Isolation geschützt werden muß.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Meßumformer in Einschubtechnik für starkstromtech­ nische Meßaufgaben der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß ein besonders kompakter Einschub geschaffen wird, der eine gute Nutzung des im Baugruppenträger zur Verfügung ste­ henden Raumes ermöglicht und gleichzeitig eine erhöhte elektrische Sicherheit gewährleistet. Darüber hinaus wird noch eine Fertigungsvereinfachung und erleichterte La­ gerhaltung angestrebt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeich­ neten Merkmale gelöst.

Als besondere Vorteile dieser Lösung seien herausge­ stellt, daß die elektrische Sicherheit erhöht wird, da die Gefahr von Überspannungen infolge schlechter Kontak­ te innerhalb der Starkstromverbindungen beseitigt ist, und daß auf den als Einschübe dienenden Steckkarten nicht die für Starkstromkreise geltenden Kriech- und Luftstrecken eingehalten werden müssen, da die am Bau­ gruppenträger angeordneten Meßwandler bereits für die erforderliche galvanische Trennung sorgen. Bei geeigne­ ter Auslegung der Meßwandler können am Eingang der Ein­ schübe mit ihrer Elektronik immer gleiche Größen anlie­ gen, unabhängig davon, welche Größe starkstromseitig momentan zu messen ist, wodurch die Herstellung und La­ gerhaltung der Einschübe wesentlich vereinfacht werden kann. Denn es ist nunmehr möglich, die einheitlich auf­ gebauten Einschübe vorzufertigen und auf Lager zu nehmen, um sie dann bei Vorliegen eines Kundenauftrags mit den auftragspezifischen Meßwandlern zu kombinieren. Insge­ samt ist ein sehr kompakter Aufbau möglich, da der Schwachstrom-Steckverbinder weniger Platz beansprucht und die Bauteile des Einschubs durch Wegfall großer Kriech- und Luftstrecken wesentlich gedrängter angeord­ net werden können. Für eine weitere Ausführungsart des Erfin­ dungsgegenstandes verbleibt am Baugruppenträger hinter dem Einschub genügend Platz, um die Meßwandler auf einer eigenen Leiterplatte unterzubringen.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Man erkennt einen Teilquerschnitt durch einen in Ein­ schubtechnik aufgebauten Meßumformer. Die Elektronik ist auf einer austauschbaren den Einschub bildenden Steck­ karte 2 realisiert, die stehend in einer Steckkartenfüh­ rung 5 gelagert ist. Die Steckkartenführung 5 ist ihrer­ seits am Baugruppenträger 6 befestigt. Der Baugruppen­ träger 6 trägt seinerseits eine gedruckte Schaltungs­ platte 7, auf der die weiteren Spannungs- und/oder Stromwandler 4 angeordnet sind. Den Wandlern 4 werden die Meßsignale über Starkstromkabel 3 primärseitig zugeführt. Die Se­ kundärsignale der Wandler 4 werden beispielsweise über Leitungen 8 an einen Schwachstromsteckverbinder 1 ge­ führt. Dieser Kann ohne besondere Sicherheitsvorkehrun­ gen ausgeführt werden, da Potentialtrennung und Leer­ laufschutz ebenso wie die Einhaltung der vorgeschriebe­ nen Kriech- und Luftstrecken von den fest montierten Wandlern gewährleistet werden. An der Steckverbindung 1 liegen nur Schwachstromsignale an.

Durch entsprechende Auswahl der Wandler 4 ist es mög­ lich, zu erreichen, daß unabhängig von der Art der über die Starkstromkabel 3 ankommenden Meßsignale an den Ver­ bindungskabeln 8 immer gleichartige Signale liegen, so daß die auf der Steckkarte 2 realisierte Elektronik für unterschiedliche Meßaufgaben ohne Änderungen einsetzbar ist.

Vorzugsweise verwendet man Meßwandler, die einen großen Meßbereich abdecken können. Der jeweils benötigte Über­ setzungsfaktor kann dann mit Hilfe von Abgleichgliedern der Elektronik eingestellt werden.

Claims (2)

1. Meßumformer in Einschubtechnik für starkstrom­ technische Meßaufgaben, bei dem im Meßstromkreis zwi­ schen der auf mindestens einer austauschbaren Steckkarte (2) realisierten Meßelektronik und den am Baugruppenträ­ ger (6) befestigten, die Meßsignale führenden, von min­ destens einem vorgeschalteten Wandler kommenden Stark­ stromkabeln (3) eine Steckverbindung (1) angeordnet ist und bei dem zur galvanischen Trennung zwischen den Starkstromkreisen und der Meßelektronik weitere Span­ nungs- und/oder Stromwandler (4) vorgesehen sind, da­ durch gekennzeichnet, daß sämtliche zur Umwandlung in Schwachstromsignale dienenden weiteren Spannungs- und/ oder Stromwandler (4) ortsfest am Baugruppenträger (6) montiert sind, ihre Primärwicklungen mit den die Meßsi­ gnale führenden Starkstromkabeln (3) eine fest montierte Verbindung bilden, ihre Sekundärwicklungen über Leitun­ gen (8) an der Steckverbindung (1) anliegen und die Steckverbindung (1) als einfacher Schwachstromsteckver­ binder ausgeführt ist, der die Sekundärwicklungen der weiteren Meßwandler (4) mit der Meßelektronik auf der austausch­ baren Steckkarte (2) verbindet, und daß die auf der Steckkarte (2) realisierte Meßelektronik für unter­ schiedliche Meßaufgaben einheitlich ausgelegt ist, wobei durch entsprechende Auswahl der weiteren Spannungs- und/oder Stromwandler (4) für entsprechend angepaßte Meßsignale an der Steckverbindung (1) gesorgt ist.

2. Meßumformer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die weiteren Spannungs- und/oder Stromwandler (4) im Baugruppenträger (6) auf einer gedruckten Schaltungs­ platte (7) angeordnet sind.