DE3513848A1 - Schaltung zur ueberwachung der isolationswiderstaende einer schar von baugruppen einer elektrischen anlage mit gemeinsamer erdfreier stromversorgung, insbesondere einer fernmelde- oder signaltechnischen einrichtung - Google Patents

Schaltung zur ueberwachung der isolationswiderstaende einer schar von baugruppen einer elektrischen anlage mit gemeinsamer erdfreier stromversorgung, insbesondere einer fernmelde- oder signaltechnischen einrichtung

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DE3513848A1 DE19853513848 DE3513848A DE3513848A1 DE 3513848 A1 DE3513848 A1 DE 3513848A1 DE 19853513848 DE19853513848 DE 19853513848 DE 3513848 A DE3513848 A DE 3513848A DE 3513848 A1 DE3513848 A1 DE 3513848A1
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Description

  • Kennwort: "(1) Isolationsmesser
  • Schaltung zur Überwachung der Isolationswiderstände einer Schar von Baugruppen einer elektrischen Anlage mit gemeinsamer erdfreier Stromversorgung, insbesondere einer fernmelde- oder signal technischen Einrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungsschaltung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.
  • Bei dem bekannten Gerät werden die beiden zu überwachenden Isolationswiderstände gegenüber dem positiven und negativen Pol der Stromversorgung mit Abgleichwiderständen in einer Brückenschaltung zusammengefaßt und die in der Brückenschaltung anfallende Diagonal spannung an den hochohmigen Eingang der Meßeinrichtung gelegt. Das Bezugspotential des Meßgeräts wurde dabei auf die den Baugruppen zugeordnete Meßpotentiale gelegt, z.B. bei der einen Baugruppe und der elektrischen Anlage auf die gemeinsame Erde, während in den anderen Baugruppen als Bezugspotential die Träger, z.B.
  • die einzelnen Gestelle der signaltechnischen Einrichtung, herangezogen wurden, in welchen die Schaltelemente der Baugruppe aufgenommen waren. Nachteilig ist, daß für die Überwachung der unterschiedlichen Isolationswiderstände in den einzelnen Baugruppen alle Meßeinrichtungen untereinander und gegen die gemeinsame Auswertung isoliert sein müssen. Für jede Baugruppe ist folglich eine eigene Meßeinrichtung erforderlich, die eine eigene, gegenüber allen anderen Meßkreisen isolierte Spannungsversorgung ihrer elektrischen Bauelemente erfordert. Es ist daher ein großer Bauaufwand erforderlich, der einen hohen Platzaufwand erfordert. Weil die Meßgrößen zusätzlich mit hohen induzierten Spannungen überlagert sein können, müssen die zahlreichen Bauelemente auch besonderen Anforderungen genügen, was besonders hohe Erstellungskosten verursacht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine preiswerte, platzsparende Überwachungsschaltung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu entwickeln, die eine einfachere Spannungsversorgung der Bauelemente in den Meßeinrichtungen gestattet. Dies wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Maßnahmen erreicht, denen folgende besondere Bedeutung zukommt: Weil man als Bezugspotential einen der beiden Pole der gemeinsamen Stromversorgung heranzieht, liegt erfindungsgemäß allen Meßeinrichtungen das gleiche Bezugspotential zugrunde, ohne daß dazu ein besonderer Schaltungsaufwand erforderlich ist. Die Meßeinrichtungen der einzelnen Baugruppen benötigen keine galvanisch getrennten untereinander hochspannungsfesten Spannungsversorgungen für den Betrieb ihrer Bauelerente und !cönnen daher an eine gemeinsame Spannungsquelle: angeschlossen sein. Dadurch ergibt sich eine erhebliche Vereinfachung des Schaltungsaufbaus und eine beträchtliche Platzersparnis. Die gleiche gemeinsame Spannungsquelle kann übrigens auch bei der Auswerteeinrichtung eingesetzt werden, die nur einmal vorhanden zu sein braucht und nacheinander an den Ausgang der jeder Baugruppe zugeordneten Meßeinrichtungen angeschlossen werden kann. Außerdem ist es möglich, wenigstens bereichsweise für alle Baugruppen eine gemeinsame Meßeinrichtung zu verwenden, die zeitlich aufeinanderfolgend zur Ermittlung der individuellen Isolationswiderstände der Baugruppen verwendet wird. Gegenüber der bekannten Überwachungsschaltung fällt grundsätzlich ein hochspannungsfestes Kopplungselement am Ausgang der jeder Baugruppe zugeordneten Meßeinrichtungen weg, das hochspannungsfest sein mußte und daher ein verhältnismäßig teures Bauelement darstellte. Insgesamt ergibt sich aber auch eine Vereinfachung der Schaltung durch den Wegfall der galvanischen Trennung deswegen, weil die beim bekannten Gerät zur Verhinderung von sogenannten Kriechströmen erforderlichen Abstände und Isolationsmittel zwischen den voneinander zu trennenden Bauelementen und Leitungen eingespart werden. Es ergibt sich dadurch insgesamt eine kompaktere und preiswertere Schaltung.
  • Bei dem bekannten Gerät wird über die Brückendiagonale grundsätzlich nur das Widerstandsverhältnis der beiden zu beobachtenden Isolationswiderstände in jeder Baueinheit überwacht. Das hat den Nachteil, daß Isolationsfehler nur dann festgestellt werden, wenn die beiden Isolationswiderstände zwischen den beiden Polen der Stromversorgung und den einzelnen Baugruppen-Trägern bzw. der gemeinsamen Erde sich ungleichförmig zueinander verändern, denn nur dann tritt auch eine Änderung in dem gemessenen Widerstandsverhältnis ein. Sinken beide Isolationswiderstände zueinander gleichförmig ab, so wird dies bei dem bekannten Gerät überhaupt nicht festgestellt. Eine Veränderung des beobachteten Widerstandsverhältnisses wird beim bekannten Gerät nicht nur eine Verschlechterung, sondern auch eine Verbesserung eines der beiden Widerstände als Isolationsfehler interpretiert.
  • Um diesen Mängeln abzuhelfen, schlägt die Erfindung die im Anspruch 3 angegebenen Maßnahmen vor. Durch paralleles Zuschalten eines Referenzwiderstandes zu einem der beiden Isolationswiderstände in jeder Baugruppe läßt sich über die dann eintretende Spannungsänderung eine quantitative Bestimmung des betreffenden Isolationswiderstandes und durch Messen der Betriebs spannung zwischen den beiden Polen der gemeinsamen Stromversorgung auch der andere Isolationswiderstand bestimmen. Damit ist es möglich, auch dann eine Verschlechterung der Isolation festzustellen, wenn beide Isolationswiderstände einer Baugruppe zueinander im gleichen Verhältnis in ihrem Widerstandswert absinken sollten. Die Widerstandsbestimmung erfolgt über die dabei gemessenen Spannungsabfälle mit und ohne den Referenzwiderstand aufgrund von Gleichungen, die in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert sind. Die Erfindung vermeidet daher die nur qualitative Überwachung der bekannten Geräte durch quantitative Bestimmung der aktuellen Widerstandswerte. Dennoch kommt die Erfindung mit einfachen Schaltungen und bequem und schnell auszuführenden Meßverfahren aus.
  • Um möglichst wenig in die Isolationsverhältnisse der betreffenden Baugruppe einzugreifen, wird vorgeschlagen, gemäß Anspruch 4 zu verfahren. Es versteht sich, daß dabei die Referenzwiderstände, entsprechend den jeweiligen Bedürfnissen in der Baugruppe gewählt werden, weshalb man den jeweils benötigten Referenzwiderstand aus einem oder mehreren Einzelwiderständen wahlweise zusammenschaltet, wie in Anspruch 5 angegeben ist.
  • Die beiden aktuellen Isolationswiderstände werden für jede Baugruppe errechnet und digital in der Auswerteeinrichtung angezeigt.
  • In den Zeichnungen ist sowohl der Stand der Technik als auch die Erfindung in je einem Beispiel dargestellt.
  • Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Schaltung eines vorbekannten Geräts der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art und Fig. 2, in entsprechender Darstellung, die erfindungsgemäße Überwachungsschaltung, wo nur die zum Verständnis der Erfindung wichtigsten Bauelemente gezeigt sind.
  • Sowohl bei Fig. 1 als auch bei Fig. 2 wird von einer elektrischen Anlage lo ausgegangen, die als signaltechnische Einrichtung,beispielsweise für den Eisenbahnverkehr, ausgebildet sein mag und dabei aus einer Schar von zueinander getrennt zu überwachenden Baugruppen zusammengesetzt sein soll, von denen in den Fig. lediglich zwei, 11, 11' gezeigt sind, die aber ganz allgemein auf n Stück vervielfacht gedacht werden kann, wie durch die weiteren Strichelungen in der Leitungsführung von Fig. 1 und 2 angedeutet ist.
  • Alle Baugruppen 11, 11' sind an eine gemeinsame erdfreie Stromversorgung 12 angeschlossen, die aus einer elektrischen Batterie 13 mit der Betriebsspannung Ub besteht, von welcher die in den Fig. 1 und 2 jeweils mit m und p bezeichneten Leitungen von den beiden Polen ausgehen, nämlich die Polleitung m vom Minuspol und die Pol leitung p vom Pluspol der Batterie 13 aus.
  • Die einzelnen zu unterscheidenden Baugruppen 11, 11' entstehen dadurch, daß die Isolationswiderstände in Fig. 1 gegenüber unterschiedlichen Bezugspotentialen 14, 14' überwacht werden sollen, nämlich bei der Baugruppe 11 gegenüber der Erde 14 und bei der Baugruppe 11' gegenüber einem ersten Gestell 14', welches zur Aufnahme der verschiedenen Glieder der Signalanlage dient. Außer diesem ersten Gestell 14' können noch n weitere, in den Fig. 1 und 2 nicht näher gezeigte analoge Gestelle vorhanden sein, gegenüber denen ihrerseits Isolationswiderstände überwacht werden sollen. Diese verschiedenen Gestelle 14' sind sowohl gegeneinander als auch gegenüber der Erde 14 isoliert.
  • Es versteht sich natürlich, daß mehrere solcher Gestelle 14' aufgrund bestehender elektrischer Verbindungen als gemeinsame Baugruppe 11' fungieren können, wie auch innerhalb eines Gestells, aufgrund gegenseitiger Isolationsmittel voneinander getrennt zu überwachende Baugruppen in der Signalanlage auftreten können. In all diesen Fällen werden statt der einzelnen Gestelle die voneinander zu unterscheidenden Träger 14' betrachtet, welche die einzelnen Baugruppen der Signalanlage aufnehmen. Die Beschreibung gilt dann natürlich sinngemäß.
  • Im Fall der Fig. 1 und 2 sind also in den voneinander zu unterscheidenden Baugruppen 11, 11' usw. die jeweils anfallenden Isolationswiderstände zu überwachen, und zwar bei der gegenüber der Erde 14 zu betrachtenden Baugruppe 11 gegenüber dem Pluspol p der Isolationswiderstand RpE und gegenüber dem Minuspol m der Isolationswiderstand RmE.
  • Dementsprechend gibt es bei der Baugruppe 11' die zu beobachtenden Isolationswiderstände Rpl und Rml gegenüber den analogen Pol leitungen p, m. Es kommt nun darauf an festzustellen, ob einer der verschiedenen zu überwachenden Isolationswiderstände Rp, Rm der verschiedenen Baugruppen 11, 11' sich verändert und dabei unter einen zulässigen Widerstandswert absinkt. Dazu ist im Stand der Technik, gemäß Fig. 1 eine gegenüber der Erfindung von Fig. 2 völlig andere Überwachungsschaltung verwendet worden.
  • Im einzelnen ist hierzu folgendes zu bemerken: Entsprechend den n unterschiedlichen Baugruppen 11, 11' der Signal anlage lo sind n Stück von zueinander galvanisch getrennten Meßeinrichtungen 15 erforderlich gewesen, die einen zueinander analogen Aufbau aufweisen, weshalb es genügen dürfte, die zu dem ersten Gestell 14' gehörende Meßeinrichtung 15' genauer zu beschreiben.
  • Mit der gestrichelten Linie 16 ist in beiden Fig. 1 und 2 die Schnittstelle zwischen der Signalanlage lo und der nachfolgenden Meßeinrichtung veranschaulicht, wobei für das bekannte Gerät gemäß Fig. 1 sich eine Brückenschaltung ergibt, wie anhand der Meßeinrichtung 15' zu erkennen ist.
  • So sind an die beiden Polleitungen p, m R'pl bzw. R'ml angeschlossen, die so eingestellt werden, daß im Ausgangsfall ein Brückenabgleich in der Diagonal leitung 17 vorliegt. Diese Leitung 17 ist über einen hochohmigen Eingangswiderstand Rtl an einen Eingangsverstärker 19 angeschlossen, der über der aus Fig. 1 ersichtliche Bezugsleitung 18 seinerseits jeweils an den betreffenden Träger 14' der Baugruppe bzw. der Erde 14 angeschlossen ist und folglich das jeweilige Bezugspotential für die Überwachung der betreffenden Baugruppe 11' bildet. Am Eingang des Verstärkers 19 wirkt ein Innenwiderstand Zip. .
  • Durch die Abgleichwiderstände R'P1 und R'm ist im Aus-.
  • 1 1 gangszustand der Messung dafür gesorgt, daß das beobachtete Spannungsverhältnis Vu gleich Null ist. Wie bereits erwähnt wurde, können Abweichungen der beiden zu überwachenden Isolationswiderstände Rpl, Rml nur dann festgestellt werden, wenn sich das Spannungsverhältnis Vu verändert, also beide Isolationswiderstände, in diesem Spannungsverhältnis Vu gesehen, ungleichförmig zueinander verändern. Dann werden an die übrigen Bauelemente 20 bis 22 Signale weitergegeben, die dort elementspezifisch aufbereitet werden. So ist hinter dem Eingangsverstärker 19 ein Filter 20 geschaltet, dem ein Nachverstärker 21 folgt und ein hochspannungsfestes galvanisches Koppelelement 22 sich anschließt. Über einen Wählschalter 23, dessen bewegliches Kontaktglied 24 nacheinander die verschiedenen Ausgänge 25 der Baugruppen 11, 11' überstreicht, gelangt die in der zugehörigen Meßeinrichtung 15' aufbereitete Meßgröße zu einer allen Baugruppen 11, 11' gemeinsamen Auswerteeinrichtung 30. In der Auswerteeinrichtung 30 wird das Signal bezüglich eines kritischen Grenzwerts überwacht und Alarm ausgelöst, wenn dieser Grenzwert erreicht bzw.
  • überschritten worden ist. Um Fehlmessungen auszuschließen, ist streng darauf zu achten, daß die Bauelemente 19, 20, 21, 22 jeder Meßeinrichtung 15' voneinander galvanisch getrennt sind, also jeweils eigene Spannungsquellen Ubl sowie UbE usw. erfordern. Ebenso ist für die Auswerteeinrichtung 30 widerum eine gegenüber den übrigen galvanisch getrennte Betriebsspannung Ua notwendig. Alle zugehörigen Leitungen müssen in entsprechenden betriebssicheren Abständen zueinander im Gerät positioniert sein.
  • Bei dem bekannten Gerät von Fig. 1 ergibt sich insbesondere der Nachteil, daß eine in dem überwachten Spannungsverhältnis Vu anfallende gleichförmige Veränderung der bei der betreffenden Baueinheit 11' vorliegenden Isolationswiderstände Rplund Rml nicht festgestellt werden kann. So ist es möglich, daß die bekannte Überwachungseinrichtung scheinbar intakte Isolationswiderstände Rp, Rm bei den verschiedenen Baugruppen 11, 11' usw. feststellt, daß aber in Wirklichkeit einige sich doch schon soweit verschlechtert haben, daß der weitere Betrieb der Signal anlage lo nicht mehr zu verantworten ist. Ferner wird eine Veränderung von Vu sowohl bei Verschlechterung als auch bei Verbesserung eines der beiden Isolationswiderstände Rm, Rp als Fehler interpretiert. Alle diese Schwierigkeiten sind durch die erfindungsgemäße Überwachungsschaltung behoben, die in Fig. 2 näher beschrieben ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Schaltung gemäß Fig. 2 sind für entsprechende Bauteile die gleichen Bezugszeichen wie bei dem bekannten Gerät von Fig. 1 verwendet, weshalb insoweit die bisherige Beschreibung gilt. Ein übereinstimmender Aufbau ergibt sich natürlich bei der zu überwachenden Signalanlage lo mit ihren voneinander zu unterscheidenden Baugruppen 11, 11' usw. und ihrer gemeinsamen erdfreien Stromversorgung 12 über die Pol leitungen p, m. Unterschiede ergeben sich aber hinsichtlich der bei der erfindungsgemäßen Schaltung von Fig. 2 verwendeten Meßeinrichtungen 15.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung von Fig. 2 ergibt sich insofern eine Vereinfachung, als in der Meßeinrichtung 15 zwar mehrere Eingangsmeßkreise 26, 26' für jede der Baugruppen 11, 11' verwendet werden, daran aber eine gemeinsame Folgeschaltung 27 sich anschließt.
  • Der Aufbau der Eingangsmeßkreise ist zueinander gleich, weshalb es auch hier genügt, den einen Eingangskreis 26' näher zu beschreiben, der für die Baugruppe 11' des ersten Gestells 14' verwendet wird. Gegenüber dem in Fig. 1 beschriebenen Schaltungsaufbau fällt besonders auf, daß die als Bezugs- potential für den Eingangsverstärker 19 dienende Leitung 28 an der Schnittstelle 16 von Fig. 2 die zum Minuspol der Stromversorgung 12 führende Pol leitung m ist, die voraussetzungsgemäß auch für die anderen Baugruppen, z.B.
  • die zur Erde 14 gehörende Baugruppe 11 die gleiche Polleitung m ist, weshalb dort die entsprechende Bezugsleitung 28 mit dem gleichen Bezugspotential wie bei der Baugruppe 11' erscheint. Der Eingang der Verstärker 19 in diesen Eingangsmeßkreisen 26, 26' ist über unterschiedliche Anschlußleitungen 29, 29' zu den verschiedenen Baugruppen 11 r 11' mit dem zugehörigen Gestell 14' bzw. der Erde 14 in Verbindung. Beachtenswert ist, daß alle eigenständigen Eingangskreise 26, 26', die Folgeschaltung 27 und die Auswerteeinrichtung 30 an ein- und dieselbe Betriebsspannung Ubl angeschlossen sein können und daß die Bezugsleitung 28 zugleich das Bezugspotential für diese Betriebs spannung Ub liefert.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich zwischen den unterschiedlichen Eingangskreisen 26, 26' und der einheitlichen Folgeschaltung 27 ein bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebener Wählschalter 23, dessen bewegliches Kontaktglied 24 nacheinander in einer von einem Rechner bestimmten Priorität die verschiedenen festen Kontakte 25, 25' der Eingangskreise 26, 26' überstreicht und damit nacheinander an die Folgeschaltung 27 anschließt.
  • Wenn gewünscht, könnte natürlich jeder Baueinheit 11, 11' auch eine eigene Folgeschaltung 27 zugeordnet sein, weshalb dann der Wählschalter 23 an der Schnittstelle 31 vor die Auswerteeinrichtung 30 gelegt sein könnte, wie dies auch in Fig. 1 durch die dortige Strichlinie 31 angedeutet ist. Entscheidend ist aber, daß in jedem Fall, wie bei der gemeinsamen Folgeschaltung 27 von Fig. 2 erkennbar ist, für die dortigen Bau- elemente 20, 32, 33 die gleiche Betriebsspannung Ubl verwendet werden kann, die auch schon in den verschiedenen Eingangskreisen 26, 26' Verwendung fand. Aus Fig. 2 ist schließlich auch noch erkennbar, daß die gleiche Betriebsspannung Ubl auch zur Versorgung der gemeinsamen Auswerteeinrichtung 30 eingesetzt werden kann. Dies bringt gegenüber dem bekannten Gerät von Fig. 1 eine beträchtliche Vereinfachung des Schaltungsaufwands und des Platzbedarfs. Es ergeben sich schließlich auch Unterschiede in den verwendeten Bauelemente selbst, wozu folgendes zu bemerken ist.
  • Nach einem Filter 20 schließt sich ein hier nur schematisch angedeuteter Spannungsteiler 32 an, dessen besondere Bedeutung in der parallelen Patentanmeldung Kennwort: "(4) Automatischer Abgleicher" näher beschrieben ist und deren Texte und Zeichnungen auch zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht werden. Dann schließt sich ein Analog-33 Digital-Wandler an, der die anfallende analoge Meßgröße in eine digitale Ausgangsgröße umwandelt, die über die Ausgangsleitung 34 zu der erwähnten Auswerteeinrichtung 30 gelangt. Als Ausgangssignal werden im vorliegenden Fall Frequenzen verwendet, während als Eingangssignal Spannungen unterschiedlicher Höhe anfallen. Diese Meßgrößen kommen auf folgende zueinander unterschiedliche Weise zustande, was anhand des Meßkreises 26' näher erläutert werden soll.
  • Zwischen der zum betreffenden Gestell 14' führenden Anschlußleitung 29' und der das Bezugspotential der Polleitung m führenden Bezugsleitung 28 oder der anderen Pol leitung p ist über den Schalter 35 wahlweise ein Referenzwiderstand Rrl schaltbar, der vor dem hochohmigen Eingang Rtl des Meßkreises 26' angeordnet ist. Aus den vorausgehenden Messungen ist bekannt, welcher der beiden zu beobachtenden Isolationswiderstände Rpl,Ihnlder größere ist, weshalb der Schalter 35 stets so eingestellt wird, daß der betreffende Referenzwiderstand Rr dem jeweils größeren Isolationswiderstand parallel zugeschaltet wird. Der Referenzwiderstand Rrl wird im übrigen, was aus Fig. 2 nicht näher zu erkennen ist, durch Auswahl und Schaltung eines von mehreren Widerständen gebildet, die bedarfsweise auch aus einer Schar von Festwiderständen in der gewünschten Höhe zusammengeschaltet werden könnten. Es sei nun angenommen, daß der Referenzwiderstand Rrl parallel zum Isolationswiderstand Rml vom Schalter 35 verbunden worden sei und daß folglich von der Auswerteeinrichtung 30 die neue Teilspannung Umr unter Einbeziehung des Referenzwiderstandes Rrl ermittelt worden sei. Bei einer vorausgehenden Messung, bei der der Referenzwiderstand Rrl noch nicht eingeschaltet worden war, wurde von der Auswerteeinrichtung 30 die Teilspannung Um ermittelt. Außerdem ist in einer weiteren Ausgangsmessung durch einen in Fig. 2 nicht näher gezeigten Schalter die Batteriespannung Ub zwischen den beiden Pol leitungen p, m von der Auswerteeinrichtung 30 ermittelt worden, weshalb bei der Erfindung für die Ermittlung der in einer bestimmten Baugruppe 11, oder 11' anfallenden Isolationswiderstände Rp und Rm die Teilspannungen Um und Umr und die Versorgungsspannung Ub zur Verfügung stehen. Diese können in einem in der Auswerteeinrichtung 30 befindlichen Rechner anhand nachgenannter Gleichungen ermittelt werden, die aus der Schaltung von Fig. 2 abgeleitet werden können.
  • Sofern der Referenzwiderstand Rr in der jeweils betrachteten Baugruppe 11 bzw. 11' parallel zum Isolationswiderstand Rm geschaltet worden ist, läßt sich anhand der von der Meßeinrichtung 15 in der Auswerteeinrichtung 3c ermittelten Spannungen Um, Umr und Ub, die mit dem Bezugspotential der Pol leitung m erlangt wurden, unter Einbeziehung des dabei benutzten Referenzwiderstandes Rr die gesuchten aktuellen Isolationswiderstände Rp und Rm vom Rechner der Auswerteeinrichtung 30 mit Hilfe folgender Gleichungen erlangen: Die analogen Gleichungen zur Berechnung der Isolationswiderstände Rp und Rm in den einzelnen Baugruppen 11, 11' lauten, wenn der zugehörige Referenzwiderstand Rr dem Isolationswiderstand Rp parallel geschaltet wird: Die in Fig. 2 gezeigte erfindungsgemäße Schaltung könnte natürlich auch hinsichtlich des Bezugspotentials spiegelbildlich gestaltet sein. Die Eingangsmeßkreise 26, 26 r der einzelnen Meßeinrichtungen 15 könnten als Bezugspotential statt der dargestellten Pol leitung m den anderen Pol p der Stromversorgung 12 aufweisen. Der Aufbau wäre dann zu demjenigen der Fig. 2 spiegelbildlich gleich. Es würden sich dann für die Auswertung der in diesem Fall erlangten Meßergebnisse analoge Formeln zu den vorstehend erwähnten (1) bis (4) ergeben.
  • Kennwort: "(1) Isolationsmesser" Liste der Bezugszeichen und Benennungen: lo elektrische Anlage, Signalanlage 11 gegenüber der Erde wirksame Baugruppe 11' gegenüber dem Gestell 1 wirksame Baugruppe 12 Stromversorgung 13 Stromspeicher, Batterie 14 Erde 14' Gestell 1 15 Meßeinrichtungen 15' Meßeinrichtung für 14' 16 Linie der Schnittstelle zwischen lo und 15 17 Brücken-Diagonal-Leitung bei Fig. 1 18 Bezugsleitung bei Fig. 1 19 Eingangsverstärker 20 Bauelement, Filter 21 Bauelement, Nachverstärker 22 Bauelement, Kopplungsglied 23 Wählschalter 24 bewegliches Kontaktglied von 23 25 fester Ausgangskontakt von 15' 26 Eingangsmeßkreis zu 11 26' Eingangsmeßkreis zu 11' 27 Folgeschaltung zu 11 und 11' 28 Leitung des Bezugspotentials, Bezugs leitung bei Fig. 2 29 Anschlußleitung zu 14 29' Anschlußleitung zu 14' 30 Auswerteeinrichtung 31 Linie der Schnittstelle zwischen 15, 30 32 Bauelement, Spannungsteiler 33 Bauelement, Analog-Digital-Wandler 34 Ausgangsleitung von 27 35 Schalter m Pol leitung zum Minuspol von 13 p Pol leitung zum Pluspol von 13 Rp Isolationswiderstand zwischen Pluspol und Erde Rpl Isolationswiderstand zwischen Pluspol und Gestell 1 Rp Isolationswiderstand zwischen Pluspol und einem Gestell bzw. Erde RmE Isolationswiderstand zwischen Minuspol und Erde Rml Isolationswiderstand zwischen Minuspol und Gestell 1 Rm Isolationswiderstand zwischen Minuspol und einem Gestell bzw. Erde R'PE Abgleichwiderstand zu RpE R'P1 Abgleichwiderstand zu Rpl R'mE Abgleichwiderstand zu RINNE R'm1 Abgleichwiderstand zu Rml RrE Referenzwiderstand in der gegenüber der Erde wirksamen Meßeinrichtung 26 Rrl Referenzwiderstand in der gegenüber dem Gestell 1 wirksamen Meßeinrichtung 26' Rr Referenzwiderstand in der gegenüber der Erde oder einem Gestell wirksamenbeliebigen Meßeinrichtung RtE Eingangswiderstand bei der gegenüber der Erde wirksamen Baugruppe 11 Rtl Eingangswiderstand bei der gegenüber dem Gestell 1 wirksamen Baugruppe 11' Ua Betriebsspannung der Auswerteeinrichtung (bei Fig.l) Ub Versorgungsspannung des Stromspeichers Ubl Betriebsspannung der Meßeinrichtung des Gestells (Fig. 1) bzw. aller Einrichtungen (Fig. 2) UbE Betriebs spannung der gegenüber der Erde wirksamen Meßeinrichtung Umr Teilspannung bei Rm mit parallel geschaltetem Rr Um Teilspannung bei R m ohne Zuschalten von Rr Vu Verhältnis der Spannungsabfälle bei Rp und Rm Zi E Innenwiderstand des Eingangsverstärkers Zil Innenwiderstand des Eingngsverstärkers - Leerseite -

Claims (6)

  1. Kennwort: "(1) Isolationsmesser Patent ansprüche: 1.) Schaltung zur Überwachung der Isolationswiderstände (Rm, Rp)einer Schar von Baugruppen (11,11') einer elektrischen Anlage (lo) mit gemeinsamer erdfreier Stromversorgung (12), insbesondere einer fernmelde- oder signaltechnischen Einrichtung, gegenüber einem jeder Baugruppe (11,11') zugeordneten bestimmten Bezugspotential und/oder gegenüber der gemeinsamen Erde (14), mit einer jeder der Baugruppe (11,11') zugeordneten Meßeinrichtung (15), umfassend einen hochohmigen (rote, Rtl) Eingang (19) Meßeingang) für die aus den zu überwachenden Isolationswiderständen (Rm,Rp) resultierenden Meßgrößen in der jeweiligen Baugruppe (11,11') und nachgeschaltete Bauelemente (20,21,22 bzw. 20,32,33) zur Aufbereitung der Meßgröße, wie Frequenzfilter (20), und mit einer daran angeschlossenen Auswerteeinrichtung (30) für die aufbereiteten Meßgrößen d a d u r c h gek e n n z ei c h ne t, daß allen Meßeinrichtungen (15) einSemeinsames Bezugspotential zugeordnet ist und das gemeinsame Bezugspotential (m) von einem der beiden Pole (Pluspol oder Minuspol) der Stromversorgung (12) gebildet ist.
  2. 2.) Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppen (11,11') wenigstens bereichsweise eine gemeinsame Meßeinrichtung (27) zur zeitlich aufeinanderfolgenden Ermittlung der individuellen Isolationswiderstände (Rm, Rp) der einzelnen Baugruppen aufweist.
  3. 3.) Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur quantitativen Messung der einzelnen Isolationswiderstande (Rm, Rp) an den Meßeingang zu jeder Baugruppe (11,11') jeweils ein Referenzwiderstand (Rr) parallel wahlweise zu einem der beiden Isolationswiderstände (Rm oder Rp) zuschaltbar ist.
  4. 4.) Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzwiderstand (Rr) jeweils dem größeren der beiden Isolationswiderstände (Rm, Rp) in der Baugruppe (11,11') zuschaltbar ist.
  5. 5.) Schaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzwiderstand (Rr) durch wahl-weises Zusammenscnalten eines oder mehrerer Einzelwiderstände aus einer Schar von Festwiderständen gebildet wird.
  6. 6.) Schaltung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Isolationswiderstandes (Rm, Rp) in der Auswerteeinrichtung (30) aus den Meßgrößen (Ub, Um, Umr) errechenbar und digital anzeigbar ist.
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