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Störmeldeschaltung
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Die Erfindung betrifft eine Störmeldeschaltung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Bekannte Störmeldeschaltungen dieser Art sind verhältnismäßig kompliziert
aufgebaut. Da als Störmeldespannungen häufig Wechselspannungen angewendet werden,
muß jedem Störmeldespannungseingang außer einem Vorwiderstand ein Gleichrichter
mit Glättungsglied und ein RC-Differenzierglied zugeordnet werden. Das Ausgangssignal
des Differenziergliedes wird sodann auf einen durch einen Netzteil gespeisten Schaltverstärker
gegeben. Die Ausgänge der den einzelnen Störmeldespannungseingängen zugeordneten
Schaltverstärker sind sodann mit einer gemeinsamen ODER-Schaltung verbunden, die
ihrerseits mit einem vom Netzteil gespeisten Melderelais mit Selbsthaltung verbunden
ist. Die Störmeldespannungseingänge können mit verschiedenen Signalgebern verbunden
sein, die im Falle einer
Störung eine Störmeldespannung abgeben.
Diese Signalgeber können z.B. Endschalter, Temperaturwächter, Relais zur Heizungsüberwachung,
Fühler zur Überwachung des Füllstandes von Flüssigkeitsbehältern, wie ölkessel,
oder sonstige der Überwachung dienende Signalgeber sein. Die Störmeldespannung kann
im Extremfall einen Wert von 220 V annehmen. In der Regel wird man aber das Störmelderelais
so dimensionieren, daß es zur Überwachung von Störmeldespannungen eines bestimmten
Spannungsbereiches geeignet ist.
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Bei Auftreten eines eine Störung anzeigenden Signales an einem der
Störmeldespannungseingänge wird das Melderelais betätigt, das ein Sammelsignal,
z.B. ein akustisches Signal oder eine Sammelmeldelampe, einschaltet.
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Die Bedienungsperson hat die Möglichkeit, das Melderelais von Hand
zurückzusetzen, damit die Störmeldeschaltung für weitere Störmeldungen an den anderen
Störmeldespannungseingängen wieder empfangsbereit wird. Die Löschung der Selbsthaltung
des Melderelais kann z.B. durch manuelles Zurücksetzen erfolgen. Soweit beim Zurücksetzen
des Melderelais die Störung noch nicht behoben ist, bleibt diese üblicherweise mit
einer einzigen Störmeldelampe angezeigt. Es ist jedoch auch eine selbsttätige Löschung
nach Beheben der Störung möglich.
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Eine derartige Störmeldeschaltung muß so aufgebaut sein, daß trotz
Vorhandensein einer Störung eine sog. Neuwertmeldung, also die Meldung einer weiteren
Störung, sichergestellt ist. Soweit die Störmeldung aufgrund der ersten Störung
noch nicht gelöscht ist, steht ohnehin noch ein Sammelsignal bei der Sammelmeldelampe
oder in Form eines akustischen Signals an.
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Infolge des verhältnismäßig komplizierten Aufbaues haben die bekannten
Schaltungen einen ziemlich großen Platzbedarf, vor allem bei höheren Spannungen,
und sie sind kaum gegen ein unerwünschtes Ansprechen des Melderelais infolge sehr
kurzer und energieschwacher Spitzen abzusichern.
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Durch die Erfindung soll eine Störmeldeschaltung geschaffen werden,
die einfach aufgebaut ist, geringen Platzbedarf hat, ohne weiteres für höhere Spannungen
geeignet ist und gegen ein unerwünschtes Ansprechen des Relais weitgehend sicher
ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Störmeldeschaltung der
eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Dadurch ist die Allstromfähigkeit der Störmeldeschaltung ohne den
bei bekannten Schaltungen dieser Art erforderlichen Aufwand, wie Gleichrichter,
Siebglied, Schaltverstärker und Netzteil lediglich durch Verwendung von aus Kaltleitern
und ohmschen Widerständen bestehenden Spannungsteilern gegeben. Für die Ansteuerung
des bistabilen Melderelais genügt die Störmeldespannung. Selbst für höhere Spannungen
ergibt sich ein außerordentlich geringer Platzbedarf aufgrund der größeren Packungsdichte
der Schaltungsteile. Da kein Netzteil für Schaltverstärker und Melderelais notwendig
ist, fällt nur im Fall einer Störmeldung eine Verlustleistung an. Eine Eigenerwärmung
durch das bei der bekannten Schaltung notwendige Netzteil entfällt. Nützt man den
geringeren Platzbedarf nicht zur Anwendung einer geringeren Baugröße aus, so können
bei gleicher Baugröße wie eine herkömmliche Störmeldeschaltung wesentlich mehr Störmeldespannungseingänge
vorgesehen werden.
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Die erfindungsgemäße Störmeldespannung ist ohne weiteres für höhere
Spannungen verwendbar. Dadurch ist eine größere Sicherheit in der Übertragung und
Verarbeitung der Störsignale gegeben. Insbesondere sind längere Ubertragungsleitungen
möglich. Im Bereitschaftszustand des bistabilen Melderelais sind der Eingangskreis
bzw. die Eingangskreise stets niederohmig, was durch die Charakteristik des verwendeten
Kaltleiters bedingt ist.
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Die niederohmiaen Einqänge verhindern ferner, daß das Melderelais
von kurzen und enerqieschwachen Störimpulsen ausgelöst wird. Andererseits ergeben
länger anstehende Störsignale keine wesentliche Temperaturerhöhung, weil die Kaltleiter
in den Eingangskreisen schnell ihren hochohmigen Zustand einnehmen. Wird nämlich
eine Spannung an einen der Störmeldespannungseingänge angelegt, so besitzt anfänglich
der Kaltleiter seinen niederohmigen Nennwiderstand. Am zugehörigen in Reihe geschalteten
ohmschen Widerstand fällt eine Spannung ab, die über die zugeordnete Diode das bistabile
Melderelais in Wirkstellung setzen kann. Bleibt die Spannung am Störmeldespannungseingang
weiterhin angelegt, so erhöht sich der Widerstandswert des Kaltleiters so stark,
daß die Spannung am zugehörigen ohmschen Widerstand sehr klein wird. Dadurch kann
nunmehr das Melderelais mittels eines Rückstellsignals zurückgesetzt werden. Wird
jetzt ein weiterer Störmeldespannungseingang mit Spannung beaufschlagt, so kann
hierdurch das Melderelais erneut in Wirkstellung gesetzt werden. Die Störmeldespannung
genügt als einzige Spannungsquelle der Schaltung, wobei die Störmeldespannungseingänge
sowohl mit Gleichspannung als auch mit Wechselspannung beaufschlagt werden können.
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Zum Zurücksetzen des Melderelais kann gemäß Anspruch 2 ein besonderer
Rückstelleingang vorgesehen werden, der ebenfalls über einen Rückstellkaltleiter
mit einem Rück-
stelleingang des Melderelais verbunden ist. Dadurch
ergibt sich auch für den Rückstelleingang der gleiche Vorteil wie für die Störmeldespannungseingänge,
d.h.
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Allstromfähigkeit und die Begrenzung des Rückstellimpulses auf eine
schaltungsgerechte Dauer ohne Rücksicht auf die Dauer des Löschungssignals. Auch
hierdurch wird die Anzahl der erforderlichen elektronischen Bauteile gegenüber bekannten
Schaltungen wesentlich reduziert.
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Gemäß den Ansprüchen 3 und 4 können dem Melderelais jeweils auf der
Seite der Störmeldespannungseingänge bzw. auf der Seite des Rückstelleingangs je
eine Zenerdiode in Parallelschaltung zugeordnet werden. Dies hat eine Beschleunigung
des Differenziervorganges zur Folge. Solange an der Zenerdiode wegen des geringen
Widerstandswertes des zugehörigen Kaltleiterwiderstandes eine hohe Spannung anliegt,
ist der Widerstand der Zenerdiode geringer als der ohmsche Widerstand der parallelgeschalteten
Wicklung des Melderelais. Damit fließt ein größerer Strom über die Zenerdiode als
über die Relaiswicklung. Das hat zur Folge, daß anfänglich die Kaltleiter von einem
höheren Strom durchflossen sind, wodurch diese rascher erwärmt werden und folglich
der Differenziervorgang beschleunigt wird. Mit Erwärmen der Kaltleiterwiderstände
verändert sich das Spannungsteilerverhältnis.
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Die in dieser Weise geschalteten Zenerdioden verhindern darüber hinaus,
daß eine zu hohe Spannung an die jeweilige Relaiswicklung gelangen kann, da diese
über die Zenerdiode einfach kurzgeschlossen ist. Im Fall von Wechselspannungen an
den Störmeldespannungseingängen bewirkt die zugehörige Zenerdiode auch eine Gleichrichtung.
Hierdurch wird verhindert, daß das
Melderelais bei Wechselspannungssignalen
zu schwingen beginnt.
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Anhand der Figuren wird der Stand der Technik sowie ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher erläutert.
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Es zeigt Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer bekannten Störmeldeschaltung,
Fig. 2 einen Stromlaufplan der bekannten Störmeldeschaltung für einen Störmeldespannungseingang,
Fig. 3 ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Störmeldeschaltung für einen
Störmeldespannungseingang und Fig. 4 einen Stromlaufplan der erfindungsgemäßen Schaltung.
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Gemäß Fig. 1 sind bei der bekannten Schaltung Störmeldespannungseingänge
S1, S2 ... Sn vorgesehen. Jeder Störmeldespannungseingang ist mit dem Eingang eines
Differenziergliedes 101, 10 ... 10n verbunden. Die Ausgänge der Differenzierglieder
sind mit den Eingängen einer gemeinsamen ODER-Schaltung 12 verbunden. Der Ausgang
der ODER-Schaltung 12 ist an den Eingang eines Melderelais 14 mit Selbsthaltung
angeschlossen.
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Aus dem in Fig. 2 für einen der Störmeldespannungseingänge ausgeführten
Stromlaufplan ist ersichtlich, daß der Störmeldespannungsausgang S1 über einen Vorwiderstand
161 und einen Gleichrichter mit Glättungseinem glied 181 an/RC-Differenzierglied
201 angeschlossen ist.
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Der Ausgang des Differenziergliedes 201 ist mit einem
Schaltverstärker
221 verbunden, der von einem gemeinsamen Netzteil 24 gespeist wird Gleiche Schaltungsteile
sind auch für jeden weiteren Störmeldespannungseingang S2 ... Sn erforderlich. Die
Ausgänge sämtlicher n Schaltverstärker (z.B. 221) werden in der aus Fig. 2 ersichtlichen
Weise auf die gemeinsame ODER-Schaltung 12 gegeben, deren Ausgang mit dem Melderelais
14 verbunden ist. Das Melderelais 14 wird ebenfalls vom Netzteil 24 gespeist.
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Gemäß Fig. 3 ist bei der erfindungsgemäßen Schaltung jeder Störmeldespannungseingang
S1,SZ.. S mit einem aus Kaltleiter R1 und ohmschem Widerstand R2 usw. bestehenden
Spannungsteiler verbunden, wobei jeweils der Verknüpfungspunkt V1, V3 ... V- mit
einer gemeinsamen V1, V3 n ODER-Schaltung 0 verbunden ist. Die ODER-Schaltung O
ist- ihrerseits an ein bistabiles Melderelais B angeschlossen.
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Fig. 4 zeigt im einzelnen, wie die als Spannungsteiler ausgebildeten
Differenzierglieder geschaltet sind. An jeden Störmeldespannungseingang S1, S2 ...
5n ist zunächst ein Kaltleiter R1, R3 ... Rn angeschaltet. In Reihe mit diesem Kaltwiderstand
liegt jeweils ein ohmscher Widerstand R2, R4 ... Rn+1. Die Verknüpfungspunkte V1,
V3 ... Vn sind jeweils über eine Diode D1, D3 ... Dn mit einem Eingang des bistabilen
Melderelais B verbunden. Parallel zu der entsprechenden Wicklung des bistabilen
Melderelais B ist zwischen Schaltungsnull und einen Verknüpfungspunkt Vn+1 der Dioden
D1, D3 ... Dn eine Zenerdiode ZD1 geschaltet.
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Ein Rückstelleingang RS ist über einen Kalt leiter R5 mit einem Rückstelleingang
des bistabilen Melderelais B verbunden und kann in der geschilderten Weise von
Hand
oder selbsttätig mit Spannung versorgt werden.
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Eine zweite Zenerdiode ZD2 ist zwischen Schaltungsnull und einen Verknüpfungspunkt
Vn+2 parallel zur entsprechenden Wicklung des Melderelais B geschaltet.
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