DE3141374A1 - Anordnung zur ueberwachung von elektrischen einrichtungen auf die ausbildung eines oder mehrerer lichtboegen - Google Patents

Anordnung zur ueberwachung von elektrischen einrichtungen auf die ausbildung eines oder mehrerer lichtboegen

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DE3141374A1 DE19813141374 DE3141374A DE3141374A1 DE 3141374 A1 DE3141374 A1 DE 3141374A1 DE 19813141374 DE19813141374 DE 19813141374 DE 3141374 A DE3141374 A DE 3141374A DE 3141374 A1 DE3141374 A1 DE 3141374A1
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Description

  • Anordnung zur Überwachung von elektrischen Einrichtungen auf die
  • Ausbildung eines oder mehrerer Lichtbögen Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Überwachung von elektrischen Einrichtungen auf die Ausbildung eines oder mehrerer Lichtbögen mit mindestens einem photoelektrischen Empfänger für den Empfang der Lichtbogenstrahlung, wobei an den Empfänger eine Differenzier- und Integrierschaltung angeschlossen ist, mit der ein Verstärker verbunden ist nach Patent .. . ... (Patentanmeldung P 28 40 790.1).
  • Mit dieser Anordnung wird die Ansprechempfindlichkeit auf die Lichtbogenstrahlung verbessert. Tageslicht oder künstliche Beleuchtung verursachen kein Ansprechen der Anordnung mehr. Die Anordnung sp spricht nur auf Bestrahlungsstärkeänderungen mit zunehmender Insensität der Strahlung an, während Grundlichtpegel nicht bewertet werden.
  • Neben schädlichen Störlichtbögen, die in elektrischen Einrichtungen als Kurzschlüsse, Erdschlüsse oder Kollektorrundfreuer auftreten, kommen noch betriebsbedingte Lichbögen in Geräten vor, wenn z. B. Schaltgeräte die Stromführung ein- oder ausschalten. Die Dauer dieser betriebsbedingten Schaltlichtbögen hängt u. a. vom Aufbau des Schalters und der Höhe der zu ungerbrechenden Ströme und Spannungen ab.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß betriebsmäßig auftretende Lichtbögen mit geringem Aufwand unterschieden werden können, auch dann, wenn in der Stromhöhe zwischen Schalt- und Störlichtbögen kein Unterschied besteht.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das auf dem jeweiligen Lichtbogen beruhende Ausgangssignal des Verstärkers nach einer die Dauer von betriebsmäßigen Lichtbögen übersteigenden Verzögerungszeit konjunktiv verknüpft mit einem vom Lichtbogen hervorgerufenen Ausgangssignal des photoeiektrischen Empfängers an eine Auswertschaltung gelegt ist. Der Erfindung liegt demnach das Prinzip zuqrunde, Störlichtbögen von Schaltlichtbögen durch die verschiedenen Zeiten der Lichtbögen zu unterscheiden.
  • Schaltgeräte haben bestimmte Einschalt- und Abschaltzeiten. Vielfach beträgt die Abschaltzeit weniger als 20 msec. Wenn ein Lichtbogen vor dieser Zeit in einer elektrischen Einrichtung erlischt, handelt es sich um einen Schaltlichtbogen in einem Schaltgerät oder um einen Lichtbogen, der zwar zwischen anderen Teilen der Einrichtung vorkommt aber wegen seiner kurzen Dauer keine Störung hervorruft. Die Anordnung hat den Vorteil, daß nur bei Störlichtbögen entsprechende Meldungen weitergeleitet werden. Es erübrigen sich daher zusätzliche Meßeinrichtungen, bei denen die Stromhöhe bewertet wird.
  • Ein besonderer Vorteil der Anordnung besteht auch noch darin, daß in elektrischen Anlagen, z. B. Niederspannungsaniagen, in denen Stör- und Schaltlichtbögen hinsichtlich der Stromhöhe gleiche dgenschaften haben, trotzdem de Stöglichtbögen von Schaltlicht@ögen @@@@@@@@ieden werden künnen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vargesehen,~;dåß-dem Verstarkër ~ ein bistabiler Speicher nachgeschaltet ist, der ein Verzögerungszeitglied speist, dessen Verzögerungszeit die betriebsmäßig auftretende Lichtbogendauer übersteigt und mit dem ein UND-Glied verbunden ist, dessen weiterer Eingang über eine, Stromzweig mit dem photoelektrische Empfänger verbunden ist.
  • Über das Sigal im zweiten Stromzweig, das der zeitlichen Verlauf des Lichtbogens proportional ist, wird das von eine". ausgewählten Anstiegsverhalten des Lichtbogens erzeugte und im Speicher erfaßte Signal weitergeleitet. Diese Anordnung zeichnet sich durch ihren einfachen Aufbau aus.
  • Vorzugsweise enthält der weitere Stromzweig eine Differenzierschaltung, durch deren Abklingzeitkonstante das Ausgangssignal der Differenzierschaltung, dessen Beginn und Ende von dem durch den photoelektrischen Empfänger jeweils erfaßten Lichtbogen bestimmt ist, auf eine die betriebsmäßig auftretende Lichtbogendauer übersteigende Abklingzeit eingestellt ist. Der zeitliche Strahlungsverlauf des jeweiligen Lichtbogens bringt auch die zweite Differenzierschaltung zum Ansprechen. Das Ausgangssignal dieser Differenzierschaltung gibt ein Signal ab, wenn ein Lichtbogen entsteht, und beendet dieses Signal, wenn der Lichtbogen abklingt. Dies bedeutet, daß vom gleichbleibenden Umgebungslicht oder üblichen Änderungen des Umgebungslichts keine die UND-Schaltung für die Freigabe des Ausgangssignals des Verzögerungszeitglieds vorbereitenden Signale erzeugt werden.
  • Da der zweite Stromzweig vorteilhafterweise eine hohe Empfindlichkeit aufweist, beeinflußt die auf dem Störlichtbogen beruhende Strahlung nach dem Ansprechen des Differenzierglieds den Verlauf von dessen Ausgangssignal erst wieder, wenn der Lichtbogen aufhört. Die hohe Empfindlichkeit ist auch deshalb vorhanden, damit auch noch diejenigen Lichtbögen erfaßt werden, die der höchsten wählbaren Empfindlichkeit des Lichtbogenwächters entsprechen.
  • Mit dem hochempfindiich eingestellten Lichtbogenwächter lassen sich auch schwache Lichtbögen erkennen. Dabei reicht es aus, die Empfindlichkeit des die Differenzier- und Intergrierschaltung enthaltenden Stromzweigs so einzustellen, daß Lichtbögen einer ausgewählten Stärke erkannt werden. Der weitere, eine hohe Empfindlichkeit aufweisende Stromzweig benötigt keine auf die Verhältnisse des jeweiligen Einsatzerts abgestimmten Einstellungen. Damit wird die Einstellung des Lichtbogenwächters auf die Gegebenheiten am Einsatzort vereinfacht.
  • Vorteilhaft ist ferner, daß sich Schwankungen der Absorption der erzeugten Strahlung oder spektrale Änderungen der von phoroelektrischen Empfänger während der Lichtbogendauer empfangenen Strahlung nicht auf die Feststellung eines Lichtbogens trend auswirken.
  • Bei einer Zweckmäßigen Ausführungs@@@@ ist an das Differenzierglied ein Ampiltu@en@@skriminator angeschiossen, der eine auf Eingangssignale einer Polarität eingestellte Ansprechschwelle hat. Wenn ein Lichtbogen entsteht, gibt die Differenzierschaitung ein sprungförmig ansteigendes Signal an den Amplitudendiskriminator ab. Dieses Signal übersteigt schnell die Ansprechschwelle und veranläßt den Amplitudendiskriminator zur Erzeugung eines Ausgangssignals, das das UND-GLied für die Freigabe vorbereitet. Das von der Differenzierschaltung stammende Signal klinge wegen der großen Zeitkonstante langsam ab, so daß die Ansprechschwelle des Amplitucendiskriminators nicht unterschritten wird. Mit dem Ende des Lichtbogens entsteht am Ausgang der Differenzierschaltung ein sprungförmiges Signal von entgegEngesetzter Polarität. Durch die Unterschreitung der Ansprechschwelle schaltet der Amplitudendiskriminator sein Ausgangssignal um und sperrt damit das UND-Glied. Diese Anordnung ermöglicht mit einfachen Mitteln eine genaue Erfassung des Endes des jeweiligen Lichtbogens.
  • Bei einer günstigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß dem Speicher ein weiteres Verzögerungszeitglied nachgeschaltet ist, dessen Verzögerungszeit ein Vielfaches desjenigen des ersten Verzögerungszeitglieds ist und dessen Ausgang auf den Rücksetzeingang des Speichers zurückgekoppelt ist. Mit dieser Anordnung läßt sich mit einer durch die Einstellung der Zeitverzögerung wähibaren Zeit die Anordnung nach der Erfassung eines Lichtbogens für die Fest stellung eines weiteren Lichtbogens ansprechbereit machen.
  • Eine andere zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß in der Auswertschaltung ein mit dem UND-Glied verbundener weiterer bistabiler Speicher vorfgesehen ist, dem ein Reiais und ein zusätzlicher bistabiler Speicher, der eine Leuchtanzeige speist, nachgeschaltet sind, und daß der weitere und der zusätzliche Speicher über einen Taster zurücksetzbar sind. Im weiteren Speicher wird die Meldung über das @orkommen eines Lichtbogens auch dann noch gespeichert, wenn der Lichtbogen bereits abgeklungen ist.
  • Der Lichtbogen kann z. B. durch einen über den zweiten Speicher betätigten Leistungsschalter beseitigt werden. Erst nach Ger Quittierung der Meldung durch Betätigung des Tasters ist der zweite Speicher zur Aufnahme einer neuan Meldung bereit.
  • Eine andere gänstige Ausführungsüorm ist cer@@@ ausgeblidet, daß in der Auswertschaitung ein mit dem URD-Glied ver@@@@@@@er weiterer bistabiler Speicher vorgesehen ist, dem ein Relais und ein Eingang eines zusätzlichen bistabilen Speichers nachgeschaltet sind, der eine Leuchtanzeige speist, und daß der weitere Speicher durch das weitere Verzögerungszeitglied und der zusätzliche Speicher über einen Taster zurücksetzbar sind. Der weitere Speicher wird bei dieser Anordnung ebenso wie der an das Differenzier- und Integrierglied angeschlossene Speicher nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit selbsttätig wieder betriebsbereit, während das Lichtbogenereignis durch die Leuchtanzeige gemeldet wird, bis eine Quittierung über den Taster erfolgt ist.
  • Vorzugsweise ist die Differenzier- und Intearierschaltung als Bandpaß ausgebildet, dessen untere Grenzfrequenz bei 90 Hz und dessen obere Grenzfrequenz bei 550 Hz liegen. Damit kann der Einfluß induzierter Störspannungen auf die Anordnung weitgehend vermindert werden. Der oder die photoelektrischen Empfänger können deshalb entfernt von den übrigen Teilen der Schaltung an geeigneten Steilen angebracht werden, ohne daß dies die Anordnung störanfällig macht.
  • Es hat sich gezeigt, daß mit diesen Werten eine optimaie Unterdrückung von Störspannungen beim Einbau der Anordnung in Energieverteilungsaniagen erreicht wird.
  • Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in einer Zeichnung darqestellten Ausführungsbeispieis näher erläutert, aus dem sich weitere Merkmale sowie Vorteile ergeben.
  • Die Zeichnung zeigt ein Blockschaltbiid einer Anordnung zur Überwachung von elektrischen Einrichtungen auf die Ausbildung von Lichtböqen.
  • Ein photoeiektrischer Empfänger 1 bildet einen Detektor für Lichtbögen.
  • Der Empfänger 1 ist an der zu überwachenden elektrischen Einrichtung anQebracht. Bei einer gekapselten Innenraum-Schaltanlage befindet sich der Empfänger 1 im Inneren eines Schalanlagenschrankes. Der Empfänger 1 kann als Phototransistor ausgebildet sein, der in einer Kunststoffhalterung eingebettet ist. Zweckmäßigerweise sind vor einem solchen Phototransistor eine ûptik z. r. eine Linse oder ein Tubus, angeordnet, die das Gesichtsfeld des Phetotransistors bestimmen.
  • Dem photoelektrischen Empfänger 1 is ist ein Arbeltswiderstand 8 nachgeschaltet, mit dem in einer Differenzier- und Integrierschaltung 9 ein Differenzierglied 2 verbunden ist, an das ein Integrierglied 3 angeschlossen ist. Das Integrierglied 3 speist einen Eingang eines Differentialverstärkers 4, dessen zweiter Eingang an eine Bezugsspannung 7 gelegt ist. Mit dem Verstärker ist ein bistabiler Speicher 6 verbunden, dessen Ausgang ein Verzögerungszeitgiied 5 speist. Der Ausgang des Verzögerungszeitglieds 5 steht mit dem Eingang eines UND-Glieds 9 in Verbindung. dessen zweiter Eingang über einen Stromzweig 10 an den Empfänger 1 angeschlossen ist.
  • Dem UND-Glied 9 ist eine Auswertschaltung 24 mit einem weiteren bistabilen Speicher 11 nachgeschaitet, dessen Ausgang sowohl ein Relais 12 als auch den Eingang eines zusätzlichen bistabilen Speichers 13 speist. An den Ausgang des zusätzlichen Speichers 13 ist eine Leuchtanzeige 14 angeschlossen.
  • Der Rücksetzeingang des zusätzleihen Speichers 13 steht über eine Diode 15 mit einem Tastschalter 16 in Verbindung, der über eine andere Diode 17 an den Rücksetzeingang des weiteren Speichers ii angeschlossen ist.
  • Der Ausgang des Speichers 6 ist über eine weitere Verzögerungszeitschaltung 18 und eine Diode 19 auf den Rücksetzeingang des Speichers 6 zurückgekoppelt.
  • An den Ausgang der weiteren Verzögerungszeitschaltung 18 ist über eine Diode 20 eine wahlweise einlegbare Brücke 21 angeschlossen, die gestrichelt dargestellt ist. Die Brücke 21 verbindet die Diode 20 mit dem Rücksetzeingang des weiteren Speichers 11.
  • der weiteren Verzögerungszeitschaltung 18 ist über eine Diode 20 eine wahlweise einlegbare Brücke 21 angeschloss-n, CiC gestrichelt dargestellt ist. Die Brücke 21 verbindet die Diode 21 mit dem Rücksetzeingang des weiteren Speichers 11.
  • Der Stromzweig 10 enthält die Serienschaltung einer Differenzierschaltunq 22 und eines Amplitudendiskriminators 23. Die Differenzierschaltung 22 ist eingangsseitig an den Empfänger @ angeschlossen, während der Ausgang des kTpI itusendl skriu;inators 23 mit dem UND-Glle verbunden ist.
  • Zeitgl@e@@ @ ist @@ @@@ @auer von betriebsmäßig auftretenden Lichtbögen derart angspaßt, d: sie etwas länger als diese ist.
  • Beim Einsatz in Niederspannungsschaltanlager mit Leistungsschalten, deren Schaltzeiten weniger als 20 msec. betragen, ist die Verzögerungszeit auf 2O msec.
  • eingestellt. Die Verzögerungszeit des Zeitglieds 18 liegt höher. Sie ist zweckmäßigerweise etwa 600 msec., also ein Vielfaches der Verzögerungszeit des Zeitglieds 5.
  • Mit der Differenzier- und Integrierschaltung 9 wird die Änderung der Bestrahlungsstärke am Empfänger 1 erfaßt, um die von einem Lichtbogen erzeugte Strahlung von Strahlen anderer Lichtquellen zu unterscheiden. Damit lassen sich die Einflüsse des Umgebungslichts, das von Glühlampen, Leuchtstofflampen oder der Sonnenstrahlung herrührt, ausschalten. Die Schaltung 9 spricht auf den dynamischen Verlauf des Empfängerausgangssignals an Am Ausgang des Verstärkers 4 steht immer dann ein speicherbares Signal zur Verfügung, wenn eine starke Änderung der Bestrahlungsstärke innerhalb kurzer Zeit oder eine schwächere Änderung der Bestrahlungsstärke in einer etwas längeren Zeit erfolgt. Das Zeitintegral dieser Änderung muß eine vorgegebene Schwelle überschreiten. Weiterhin werden nur Bestrahlungsstärkeänderungen erfaßt, die in Richtung zunehmender Bestrahiungsstärken verlaufen.
  • Die Differenzier- und Integrierschaitung 9 und der Verstärker 4 erfassen sowohl Störlichtbögen als auch Schaltlichtbögen und veranlassen, daß bei derartigen Lichtbögen der Speicher 6 gesetzt wird. Das Sezten des Speichers 6 stößt das Verzögerungszeitglied 5 und das Verzögerungszeitglied 18 an.
  • Am Ausgang dec Verzögerungszeitglieds 5 steht nach Ablauf der Verzögerung von beispielsweise 20 msec. ein Signal zur Verfügung, das am UND-Glied 9 die eire Bedirgung für das Weiterleiten eines Betätigungssignals für den weiteren Speicher hervorruft.
  • Ein von einem Lichtbogen hervorgerufener Signalverlauf am Ausgang des Empfängers 1 erzeugt am Ausgang des Differenzierglieds 22 einen Signalsprung, der nach einer Exponentialfunktion abklingt. Der Verlauf des Abklingens hängt von der Zeitkonstante des Differenzierglieds 22 ab.
  • Die Zeitkonstante ist, beispielsweise durch Bemessung eines nicht dargesteilten Widerstands-Kondensatorglieds, so ausgewählt, daß die Ab-Klingzeit länger als die Verzögerungszeit des Zeitglieds 5 ist. Nach Ablauf der Verzögerungszeit des Zeitglieds 5 ist daher das Ausgangssignal des Differenzierglieds 22 noch nicht au den vor dem Ansprechen vorhandenen Pegel zurückgegangen.
  • Der vostehend erwähnte Spannungssprung übersteigt die Ansprechschwelle der Amplitudendiskriminatorschaltung 23. Diese gibt daraufhin an das UND-glied 9 ein Signal ab, das die zweite Bedingung für die Weiterleitung eines Betätigungssignals an den weiteren Speicher 11 ist. Nach Ablauf der Verzögerungszeit des Zeitglieds 5 hat das Ausgangssignal des Differenzierglieds 22 dann die Ansprechschwelle des Amplitudendiskriminators 23 noch nicht unterschritten, wenn noch ein Lichtbogen vom Empfänger 1 erfaßt wird. Ein über die Dauer der Verzögerungszeit des Zeitglieds 5 hinaus anstehender Lichtbogen ist ein Störlichtbogen, durch den die für die Erfüllung der UND-Bedingung notwendige Signale am UND-Glied 9 hervorgerufen. werden.
  • Damit wird der weitere Speicher 11 gesetzt, dessen Ausgangssignal das Relais 12 zum Ansprechen bringt und den zusätzlichen Speicher 13 setzt.
  • Über die nicht dargestellten Schaltkontakte des Relais 12 wird ein Leistungs-oder Lastschalter der Starkstromversörgung betätigt, der die Energiezufuhr zum Störlichtbogen unterbricht. Damit lassen sich Schäden vermeiden.
  • Mit dem Setzen des zusätzlichen Speichers 13 wird die Leuchtanzeige 14 mit Strom beaufschlagt. Die Leuchtanzeige 14 meldet optisch das Auftreten eines Störlichtbogens. Die Meldung bleibt auch noch nach der Unterbrechung des Störl ichtbogens erhalten.
  • Nach Ablauf der Verzögerungszeit des Zeitglieds 18 wird der Speicher 6 zurückgesetzt. Damit ist die Anordnung wieder für einen neuen Lichtbogen ansprechbereit. Falls die Brücke 21 eingelegt ist, wird mit dem Speicher 6 auch der weitere Speicher 11 zurückgesetzt. Dies bedeutet, daß der über das Relais 12 gesteuerte Leistungsschalter wieder eingeschaltet werden kann. Im Falle eines weiteren Störlichtbogens, der vom Empfänger 1 erfaßt wird, veranlaßt die in der Zeichnung dargesteilte Anordnung wiederum die Auslösung des Leistungsschalters.
  • Der zusätzliche Speicher 13 wird erst durch Betätigung des Tasters 16 zurückgesetzt, worauf die Leuchtanzeige erlischt. Wenn die Brücke 21 nicht vorhanden ist, wird der weitere Speicher 11 zusammen mit dem zusätzlichen Speicher 13 zurückgesetzt.
  • Ein Schaltlichtbogen entsteht bei der Betätigung von Schaltgeräten, z. B.
  • Leistungstrennschaltern, unter Last. Die Schaltgeräte sind so aufgebaut, daß der Schaltlichtbogen nach einer bestimmten Zeit erlischt, die z. B.
  • kleiner als 20 msec. ist. Beim Erlöschen eines Schaltlichtbogens erzeugt die Differenzierschaltung 22 ebenfalls einen sprungförmigen Verlauf im Ausgangssignal. Dieser Spannungssprung hat jedoch eine Polarität, die zu derjenigen des Spannungssprungs zu Beginn eines Lichtbogens umgekehrt ist.
  • Daher wird die Ansprechschwelle des nur für eine Polarität eingestellten Amplitudendiskriminators 23 unterschritten. Der Amplitudendiskriminator 23 verändert dabei den Pegel seines Ausgangssignals, mit dem nun das UND-Glied 9 gesperrt wird. Wenn das Ausgangssignal des Verzögerungszeitglieds 5 nach der Feststellung eines Lichtbogens mit einer Zeitverzögerung von 20 msec. auf den für die Freigabe des UND-Glieds 9 notwendigen Pegel ansteigt, dann ist bei Schaltlichtbögen das Signal am zweiten Eingang des UND-Glieds 9 bereits auf einem das UND-Glied 9 sperrenden Pegel.
  • Schaltlichtbögen beeinflussen daher die Auswertschaltung 24 nicht. Es werden deshalb bei Schaltlichtbögen weder das Relais 12 betätigt, noch die Leuchtanzeige 14 mit Strom versorgt.
  • Die Differenzier- und Integrierschaltung 9 ist vorzugsweise als Bandpaß ausgebildet, dessen untere Grenzfrequenz bei 90 Hz und dessen obere Grenzfrequenz bei 550 Hz liegen. Der photoelektrische Empfänger 1 kann in einiger Entfernung von der Differenzier- und Intergrierschaltung 9 und dem Differenzierglied 22 angeordnet sein. Die Größe der Entfernung hängt jeweils von dem für die Lichtbogenerfassung günstigen Einbauort des Empfängers 1 und dem Montageort der nachgeschalteten Teile in der elektrischen Anlage ab. Je nach dem Aufbau und der Größe der elektrischen Anlage ergeben sich dabei verschieden lange Verbindungsleitungen, die dem Einfluß elektromagnetischer Felder in der elektrischen Anlage ausgesetzt sind. Mit Mit-der oben erläuterten Ausbildung als Bandpaß werden Störspannungen, die von den elektromagnetischen Feldern in den Leitungen hervorgerufen werden, optimal unterdrückt, ohne daß die Ansprechempfindlichkeit der Anordnung in unerwünschter Weise verändert wird.
  • Mit dem vorstehend beschriebenen Lichtbogenwächter kann in elektrischen Geräten und Anlagen die Entstehung von Lichtbögen mit sehr hoher Sicherheit gegen Störungen festgestellt werden. Bei Störlichtbögen lassen sich in einem solchen Falle sofort die notwendigen Abschaltmaßnahmen einleiten, durch die Lichtbogenschäden vermieden oder zumindest begrenzt werden können und die Gefährdung von Personen verhindert wird. Bei hinreichend schneller Abtrennung der Lichtbogenstelle von der Energiequelle werden die Beanspruchungen der Einrichtungen infolge der Lichtbogentemperaturen, der von den hohen Lichtbogenströmen auf die Strombahnen ausgeübten Kräfte und der von den erhitzten Gasen ausgehenden Drücke auf unschädliche Werte begrenzt. Besonders kann Jie Gefährdung von Personen bei Wartungsarbeiten an elektrischen Anlagen, z. B. bei geöffneten Türen oder entfernten Abdeckungen, erheblich verringert werden.
  • Der Lichtbogenwächter kann auch vorteilhafterweise zur Überwachung des Bürstenfeuers von Köllektormaschinen eingesetzt werden. Vielfach entsteht bei rasch wechselnden Betriebsbedingungen von Kollektormaschinen Bürstenfeuer, das nach dem Übergang in eine stetige Betriebsweise wieder abklingen muß. Wenn dieses Bürstenfeuer jedoch über längere Zeitdauer vorhanden ist, können Maschinenschäden entstehen. Mit dem oben beschriebenen Lichtbogenwächter ist die Feststellung dieser Störungen zum Zwecke der Abschaltung der Kollcktormaschine möglich. Hierdurch lassen sich Maschinenschäden vermeiden.
  • Zur Überwachung der Stromabnehmer bei Bahnanlagen eignet sich der eben erläuterte Lichtbogenwächter ebenfalls. Die zwischen Stromabnehmer und Fahrleitung auftretenden Lichtbögen sollen bestimmte Dauern nicht übersteigen, um Beschädigungen an den Abnehmern und Fahrleitungen zu vermeiden.
  • Mit dem Lichtbogenwächter kann die von nach der Art der Anlage abhängige zulässige Lichtbogendauer erkannt werden, um bei längeren Lichtbogendauern Sicherheitsmaßnahmen auszulösen.
  • L e e r s e i t e

Claims (9)

  1. Patentansprüche Anordnung zur Überwachung von elektrischen Einrichtungen auf die Ausbildung eines oder mehrerer Lichtbögen mit mindestens einem photoelektrischen Empfänger für den Empfang der Lichtbogenstrahlung, wobei an den Empfänger eine Differenzier- und Integrierschaltung angeschlossen ist, mit der ein Verstärker verbunden ist nach Patent (Patentanmeldung P 28 40 790.1), dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem jeweiligen Lichtbogen beruhende Ausgangssignal des Verstärkers (4) nach einer die Dauer von betriebsmäßig auftretenden Lichtbögen übersteigenden Verzögerungszeit konjunktiv verknüpft mit einem vom Lichtbogen hervorgerufenen Ausgangssignal des photoelektrischen Empfängers (1) an eine Auswertschaltung (24) gelegt ist.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verstärker (4) ein bistabiler Speicher (6) nachgeschaltet ist, der ein Verzöqerungszeitg 5) @eist, dessen Verzöerungszeit d betriebsmäßig auftretende Lichtbogendauer übersteigt und mit dem ein UND-Glied (9) verbunden ist, dessen weiterer Eingang über einen Stromzweig (10) mit dem photoelektrischen Empfänger (1) verbunden ist.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Stromzweig (10) eine Differenzierschaltung (22) enthält, durch deren Abklingzeitkonstante das Ausgangssignal der Differenzierschaltung (22), dessen Beginn und Ende von dem durch den photoelektrischen Empfänger (1) jeweils erfaßten Lichtbogen bestimmt ist, auf eine die betriebsmäßig auftretende Lichtbogendauer übersteigende Abklingzeit eingestellt ist.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Stromzweig (10) auf eine gleichbleibende hohe Empfindlichkeit eingestellt ist.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Differenzierschaltung (22) ein Amplitudendiskriminator (23) angeschlossen ist, der eine auf Signale einer Polarität eingetellte Ansprechschwelle hat.
  6. 6. Anordnung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden Ansprüche, d a d u r c h o e k ein n z e i c h n e t daß der. Speicher (6) ein weiteres Verzögerungszeitglied (18) nachgeschaltet ist, dessen Verzögerungszeit ein Vielfaches desjenigen des ersten Verzögerungszeitglieds (5) ist und dessen Ausgang auf den R'cksetzef-nc-anc Ges Speichers (6,' zurückgekippelt ist.
  7. 7. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswertschaitung (24) ein mit dem UND-GLied (9) verbundener weiterer bistabiler Speicher (11) vorgesehen ist, dem ein Relais (12) und ein zusätzlicher bistabiler Speicher (13), der eine Leuchtanzeige (14) speist, nachgeschaltet sind, und daß der weitere und der zusätzlicher Speicher (1-1, 13) über einen Taster (16) zurücksetzbar sind.
  8. 8. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswertschaltung (24) ein mit dem UND-Glied (9) verbundener weiterer bistabiler Speicher (11) vorgesehen ist,dem ein Relais (12) und ein Eingang eines zusätzlichen bistabilen Speichers (13) nachgeschaltet sind, der eine Leuchtanzeige (14) speist, und daß der weitere Speicher (11) durch das weitere Verzögerungszeitglied (18) und der zusätzliche Speicher (13) über einen Taster (16) zurücksetzbar sind.
  9. 9. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Differenzier- und Integrierschaltung (9) als Bandpaß ausgebildet ist, dessen untere Grenzfrequenz bei 90 Hz und dessen obere Grenzfrequenz bei 550 Hz liegen.
DE19813141374 1981-10-02 1981-10-17 Anordnung zur ueberwachung von elektrischen einrichtungen auf die ausbildung eines oder mehrerer lichtboegen Granted DE3141374A1 (de)

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