DE3520257A1

DE3520257A1 - Relais-fehlererfassungsgeraet

Info

Publication number: DE3520257A1
Application number: DE19853520257
Authority: DE
Inventors: Heihachiro Osaka Umemura
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1984-06-04
Filing date: 1985-06-04
Publication date: 1986-01-02
Anticipated expiration: 2005-06-05
Also published as: DE3520257C2; FR2565430A1; GB2162391B; CA1263144A; GB8513905D0; GB2162391A; FR2565430B1

Description

Beschreibung :

Die Erfindung betrifft ein Relais-Fehlererfassungsgerät zum automatischen Erfassen von Fehlern eines Relais oder eines Magnetschalters (nachfolgend gemeinsam als Relais bezeichnet).

Antriebsmotoren für große Förderanlagen, Arbeitsmaschinen o.dgl. werden mit einem Strom hoher Spannung betrieben. Daher ist es gefahrvoll, das Schalten des Lastkreises per Hand vorzunehmen. Um solche Gefahren zu vermeiden, werden Relais eingesetzt, die den Lastkreis öffnen oder schließen und die ihrerseits mit einem Strom geringerer Spannung geschaltet werden. Die. Lebensdauer solcher Relais hängt dabei von der Häufigkeit ihrer Benutzung und ihren Schaltleistungen etc. ab. Insbesondere bei Dreiphasen-Wechselstrom-Lastkreisen kann es vorkommen, daß eine der drei Phasen ausfällt mit der Folge, daß andere Phasen überlastet werden und zusammen verschmelzen, sog. Kleben. Daraus resultiert eine unerwünschte Dauereinschaltung des Antriebsmotors o. dgl. mit oftmals sehr hohen Folgeschäden.

Zur Vermeidung dieser Fehlermöglichkeiten werden in der Praxis die Relais zum Schalten der Lastkreise frühzeitig ausgetauscht, und zwar unabhängig davon, ob sie bereits defekt sind oder zu einem Defekt neigen könnten. Das

ist natürlich sehr kostenintensiv und wirtschaftlich nachteilig, da in der Regel die Lebensdauer der Relais noch gar nicht erreicht ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Relais-Fehlererfassungsgerät vorzuschlagen, das es ermöglicht, die Relais bis zum Auftreten eines eventuellen Fehlerfalls im Einsatz zu belassen, ohne daß die Gefahr besteht, daß z.B. durch ein Kleben der Kontakte und eine Dauereinschaltung eines Antriebsmotors ein Folgeschaden entstehen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Gerät gelöst, das einen Sensor zum Erfassen des Antriebsstroms in einem Lastkreis aufweist und das einen Vergleicher-Kreis besitzt, dem die Signale des Sensors als Eingang aufgeschaltet sind. Der Vergleicherkreis vergleicht die Signale in zugeordneter Relation mit den Signalen aus einem Relais-Steuerkreis und betätigt einen Alarm-Schaltkreis, sobald der Vergleich ein Ergebnis zeigt, das außerhalb des normalen Betriebszustandes liegt.

Eine genauere und ins Einzelne gehende Beschreibung der Erfindung erfolgt anhand von Ausführungsbeispielen, die nachstehend beschrieben worden sind. Zu den Ausführungsbeispielen gehören folgende Figuren:

Fig. 1 die Darstellung einer Basis-Konzeption der Erfindung,

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung einen Sensor zum Erfassen des Antriebsstroms,

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung ein anderes Ausführungsbeispiel des Sensors zum Erfassen des Antriebsstroms,

Fig. 4 einen Schaltplan eines ersten

Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 5 einen Schaltplan eines zweiten

Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 6 . einen Schaltplan eines dritten

Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 7+8 einen Schaltplan sowie eine

Draufsicht auf einen Hauptsensor eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 9 einen Schaltplan eines fünften Ausführungsbeipiels der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Basiskonzeption der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Gemäß Fig. 1 ist eine Stromquelle 1 über ein Relais 4 mit einer Last 3, z.B. einem Motor verbunden. Das Relais 4 wird mittels eines Steuerkreises 5 geöffnet oder geschlossen. Die Bezugsziffer 6 bezeichnet ein Relais-Fehlererfassungsgerät, das einen Meßfühler aufweist, der in dem Lastkreis 2 einen Stromfluß feststellt, und das einen Vergleicherkreis 8 umfaßt, auf den die Signale des Meßfühlers 7 und Signale aus dem Steuerkreis 5 aufgeschaltet sind. Beispielsweise können die Steuersignale mittels eines Sensors 9 in dem Steuerkreis 5 erfaßt werden. Der Vergleicherkreis 8 kann z.B. als IC aufgebaut sein. Dieser Vergleicherkreis vergleicht die Relais-Steuersignale mit den Signalen von dem Meßfühler im Lastkreis und im Falle eines Dreiphasen-Wechselstroms wird festgestellt, ob oder ob nicht der Strom jeder Phase gleich ist und damit, ob das Relais 4 intakt ist oder nicht. Treten Ungleichmäßigkeiten auf, dann wird der Alarmkreis 10 angesprochen, der einen Alarm abgibt oder einen Schalter 12 in dem Lastkreis 2 betätigt, um den Lastkreis 2 zu offenen.

LP bezeichnet eine Lampe für die Alarmanzeige. Der Meßfühler 7 im Lastkreis ist z.B. als Wechselstromtransformator ausgebildet und erfaßt z.B. jede Phase einzeln für den Fall, daß die Stromquelle ein Dreiphasen-Wechselstrom ist. Fig. 2 zeigt ein Beispiel solch eines Meßfühlers. In einem solchen Meßfühler 15 gemäß Fig. 2 sind

die Leitungen Ra, Sa, Ta, die mit den entsprechenden Phasen R, S, T verbunden sind, um eine Spule 16 herumgewickelt (wobei, wie die Zeichnung verdeutlicht, der Leiter Ra durch die Spule hindurchgeführt ist), so daß ein induzierter Strom in der Spule 16 erzeugt wird. Die Anzahl der Wicklungen der einzelnen Phasen um die Spule ist unterschiedlich voneinander. Mit der Bezugsziffer 17 ist ein Ausgangsterminal bezeichnet, das mit dem Vergleicherkreis 8 in Verbindung steht. Der Vergleicherkreis 8 vergleicht den in der Spule 16 für jede Phase induzierten Strom und stellt Abweichungen der induzierten Ströme der drei Phasen infolge einer Stromunterbrechung, veränderter bzw. schlechter Stromübergänge o. dgl. fest.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform eines Meßfühlers für die Lastströme in den einzelnen Phasen. Diese Ausführungsform ist anwendbar in den Fällen,in denen die Phasenleiter des Lastkreises 2 dick und entsprechend steifer sind, so daß sie nicht um eine Spule 16, wie dies Fig. 2 zeigt, herumgewunden werden können. Solch ein Meßfühler 20 besteht aus den Transformatoren 21a, 21b (wobei in der Zeichnung ein Transformator für die Phase R weggelassen worden ist) zum Messen der Ströme in den Leitern R, S, T jeder der drei Phasen und einem zusätzlichen Haupttransformator 24. Die Leiter 2 3a, 23b der Sekundärseiten der Transformatoren 21a,21b sind um eine Spule 25 des Hauptransformators 24 herumgewickelt. Es wird später beschrieben werden, daß es auch möglich ist, die Transformatoren 21a,21b

als Sensor für den Laststrom zu benutzen und Ausgangssignale jedes Transformators über eine Umkehrschaltung auf einen Vergleicherkreis zu geben.

Der Sensor 9 zum Erfassen der Steuersignale besteht z.B. aus einem Transformator und erfaßt den Stromfluß in dem Relais-Steuerkreis 5. Handelt es sich jedoch in dem Steuerkreis 5 um einen Gleichstrom, dann werden die entsprechenden Steuersignale durch andere Mittel auf den Vergleicherkreis 8 gegeben, wie dies später noch beschrieben werden soll.

Ausführungsform 1

Ein erstes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 4 dargestellt. In einem Dreiphasenlastkreis 30 sind mehrere (z.B. drei) Lasten 31a, 31b und 31c parallelgeschaltet. Jede Last ist z.B. ein Antriebsmotor und für den normalen Lauf und den Gegenlauf der Antriebsmotoren ist jeder über die Relais 32a, 32b, 32c ... 32f mit dem Lastkreis 30 verbunden. Die Bezugsziffer 33 bzeichnet einen Relais-Steuerkreis, der mit Magnetspulen MCl, MC2, MC3 ... MC6 für die einzelnen Relais 32a, 32b, 32c ... versehen ist und miteinander verbundene Unterbrechungskontakte Pb2, Pb3, Pb4 für die Magnetspulen aufweist. Der Betätigungsknopf PbI ist die Hauptbetätigung für die Unterbreehungskontakte.

Das Relais-Fehlererfassungsgerät 40 besteht aus einem Meßfühler 41 zum Feststellen eines Stromflusses in dem Lastkreis 30 und aus einer Steuerbox Die Steuerbox 42 umfaßt wiederum einen Sensor 43 zum

Erfassen der Steuersignale des Relais-Steuerkreises 33 sowie einen Schaltkontakt 45 für einen Vergleicherkreis 44 und auch einen Alarmkreis 46. Der Alarmkreis 46 ist mit einem Unterbrecher des no-fuse-Typs (nachfolgend NFB genannt) verbunden, der mit seinem Auslösekreis im Lastkreis 30 liegt. Beide, der Sensor 41 zum Feststellen des Laststromes und der Sensor 43 zum Feststellen der Steuersignale sind als Transformatoren ausgebildet. Der Sensor 42 sollte vorzugsweise so konstruiert sein, wie dies in den Fig. 2 oder Fig. 3 gezeigt wird. In Fig.4 sind 48a, 48b,... 48f im Normalzustand geschlossen, um ein irrtümliches Ansprechen zu vermeiden, und sie sind geöffnet, wenn die Magnetspulen MC2, MCl, MC4 ... betätigt sind.

In der vorbeschriebenen Schaltung sind im Normalzustand der Relais 32a, 32b ... die Lastmotoren 31a, 31b, 31c angetrieben und der Stromfluß in dem Lastkreis 30 wird mittels des Meßfühlers bzw. Sensors 41 festgestellt. In diesem Betriebszustand kann entsprechend der jeweiligen Last die Höhe des Stromflusses in dem Lastkreis 30 variieren, jedoch ist der Stromfluß in jeder der drei Phasen gleich. Werden die Betätigungsschalter Pb2, Pb3, Pb4 zum Betätigen der Relais 33a,32b ... betätiat, dann wird die Höhe des Stromflusses in dem Relais-Steuerkreis 33 mittels des Sensors 43 festgestellt. In diesem Fall ist der Stromfluß in dem Steuerkreis 33 proportional der Anzahl der geschlossenen Betätigungsdrücker .

Der Vergleicherkreis 44 kann die Anzahl der geschlossenen Betatigungsdrücker durch den Betrag des induzierten Stromflusses im Meßfühler 43 feststellen. Wenn, z.B.,der Betatigungsdrücker Pb2 für die Last 31a geschaltet ist und das Relais 32a oder das Relais 32b betätigt ist, und wenn einer der Relaiskontakte fehlerhaft und nicht-leitend ist, dann werden die Steuersignale über den Sensor 43 auf den Vergleicherkreis 44 gegeben, aber der in dem Sensor für das Feststellen der Lastströme induzierte Strom entspricht nur dem Stromfluß zwischen den beiden leitenden Phasen. Der Vergleicherkreis stellt dies fest und bemerkt auf der Basis der Stromsignale von den beiden Sensoren 41 und 43, daß das Relais fehlerhaft ist und öffnet über den Alarmschaltkreis 46 den NFB 47. Für den Fall, daß zwei oder alle drei Kontakte ausgefallen sind, fließt kein Strom in dem Lastkreis 30 und es werden nur die Steuersignale auf den Vergleicherkreis 44 gegeben, durch den der Fehler des Relais leicht festgestellt wird. Für den Fall, daß Stromkontakte kleben und der Lastmotor 31a weiter angetrieben wird, obwohl der Betatigungsdrücker Pb2 nicht mehr betätigt ist, werden die Signale nur von dem Sensor 41 auf den Vergleicherkreis 44 gegeben und keine Signale kommen von dem Sensor 43, wodurch das Fehlerverhalten des Relais festgestellt wird.

Werden beide Lastmotoren 31a und 31b durch Betätigen der Drücker Pb2 und Pb3 betrieben,und wird der Betatigungsdrücker Pb4 geschaltet, um den dritten Lastmotor 31c in Gang zu setzen, aber ist jedoch

das Relais 32e (oder 32f) fehlerhaft und einer der Kontakte schlecht oder nicht-leitend, dann fließt der Strom zu der Phase, die mit den beiden verbleibenden Kontakten verbunden ist. Dementsprechend herrscht kein Gleichgewicht zwischen den drei Phasen und dieses Ungleichgewicht wird mittels der induzierten Ströme in dem Sensor 41 festgestellt. Für den Fall, daß zwei oder drei Kontakte ausfallen, steigt der Strom in dem Steuerkreis 33 beim Schließen des Betätigungsdrücker Pb4, jedoch wird das Ansteigen des Stromes in dem Lastkreis 30 nicht festgestellt. Auch dies wiederum zeigt an, daß das Relais fehlerhaft ist.

Ausführungsbeispiel 2

Dieses Aufführungsbeispiel ist in Fig. 5 dargestellt. Ein Fehlererfassungsgerät 50 gemäß dieses Ausführungsbeispiels ist so ausgeführt, daß ein elektromagnetischer Hauptkontakt 52 durch einen Alarm-Schaltkreis 51 geöffnet wird. Der Alarm-Schaltkreis 51 ist mit dem im Normalzustand geschlossenen Ausgang 45a des Schaltkontaktes 45 verbunden, der (ebenso wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel) in einer Steuerbox 42 untergebracht ist und einen Betätigungsdrücker Pb5 mit einer Magnetspule MC7 des elektromagnetischen Hauptkontaktes 52 trägt. Zum Anfahren der Last wird zunächst der Betätigungsdrücker Pb5 betätigt, um den elektromagnetischen Hauptkontakt 52 zu schließen. Ist dabei ein schlechter oder fehlerhafter Kontakt an dem Relais vorhanden, dann wird dieser in der gleichen Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel festgestellt

und der Schalter 45 schaltet durch, so daß der elektromagnetische Hauptschalter 52 sich wieder öffnet. Bei den Ausführungsbeispielen 1 und 2 wurde als Beispiel ein Dreiphasen-Wechselstrom als Stromquelle benutzt, jedoch sind diese Ausführungen ebenso mit einem einphasigen Wechselstrom benutzbar. Bei diesen Ausführungsbeispielen kommt der Wechselstrom für die Relais-Steuerkreise 33 zur Anwendung und es wird ein Transformator als Sensor für die Steuersignale benutzt, jedoch in den Fällen, in denen ein Gleichstrom für den Steuerkreis zur Anwendung kommt, kann der Stromfluß in dem Steuerkreis durch ein Gleichstrom-Galvanometer oder andere geeignete Mittel festgestellt werden.

Ausführungsbeispiel 3

Dieses Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 dargestellt. In den vorangegangenen Ausführungsbeispielen wurde der Strom in dem Lastkreis 30 und der Steuerstrom in dem Steuerkreis 33 mittels Sensoren 41 und 43 festgestellt und die Meßsignale beider Sensoren 41, 43 als Eingang auf den Vergleicher-Stromkreis 44 geschaltet. Dem gegenüber fehlt in diesem Ausführung sbei spiel ein Sensor zum Erfassen des Steuerstromes und die Steuersignale werden mit der Betätigung eines Relais direkt dem Vergleicher-Schaltkreis aufgeschaltet. Ein in dem Lastkreis mit der Last 31 angeordnetes Relais 60 ist als Halbleiterelement ausgeführt (nachstehend solid-state relay, abgekürzt SSR genannt), wobei ein Lichtblendensystem als Schalter 61 benutzt wird.

Das vorgenannte Relais 60 in der SSR-Konstruktionsausführung erzeugt bei einem Fehlerstrom auf seiner Sekundärseite eine Spannung auch dann, wenn keine Eingangssignale vorhanden sind, und daher ist es nicht als Meßfühler geeignet.

Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt ein Fehlererfassungsgerät einen Sensor 41 zum Erfassen des Antriebsstroms (in der gleichen Weise wie der Sensor 41 der vorangenangenen Ausführungsbeispiele in dem Lastkreis 30 mit der Last 31), einen Relais-Steuerkreis 63, wie z.B. ein Interface-Kreis für das Relais 60 (SSR) zum Schalten des Lastkreises, und einen Vergleicher-Kreis 64. Die Steuersignale des Schalters 61 des Relais-Steuerkreises 63 sind als Eingänge auf den Vergleicher-Kreis 64 geschaltet. Der Schalter 61 arbeitet nach dem Lichtblendensystem und besitzt einen Lichtsender LEC, einen Lichtempfänger PD und eine Licht-Blendenplatte 65, die zwischen Sender und Empfänger angeordnet ist und aus ihrer Lichtblenden-Position herausbewegbar ist. Die Schaltsignale werden über einen Signalübermittlungs-Kreis 66 auf den Relais-Steuerkreis 6 3 innerhalb der Steuerbox 67 gegeben. Während der Relais-Steuerkreis 6 3 Steuersignale an das Relais (SSR) 60 gibt, empfängt der Vergleicher-Kreis 64 die Steuersignale als Eingang. In Fig. 6 sind LP und RSW eine Lampe für die Anzeige bzw. einen Rückstellschalter für den Vergleicher-Kreis 64 und die Bezugsziffer 70 ist ein Schaltkreis für den Kontakt 72 in einem Alarm-Schaltkreis 71. Der Alarm-Schaltkreis 71 betätigt den NFB 47. In dieser Anordnung werden die Meßsignale des Sensors 41 aus dem Lastkreis und die Schalter-Schließsignale

von dem Schalter 61 in dem Vergleicher-Kreis 64 miteinander verglichen um zu entscheiden, ob das Relais einwandfrei oder fehlerhaft ist. Im Fehlerfall wird der Alarm-Schaltkreis 71 sofort geschlossen, und der Lastkreis 30 wird geöffnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel funktionieren das Relais 60 in dem Lastkreis 30 und der Schalter 61 berührungslos, jedoch muß dies bei dem Schalter nicht notwendigerweise der Fall sein, so daß auch Berührungsschalter benutzt werden können.

Ausführungsbeispiel 4

Dieses Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht das Relais-Fehlererfassungsgerät aus einer Vielzahl von Meßfühlern, von denen einer als Hauptfühler bezeichnet ist und die anderen als Zusatzfühler. Nur der Hauptfühler hat für NFB eine Unterbrechungsfunktion und die Zusatzfühler haben Ausgänge (für die Signalübermittlung) an den Hauptfühler. Im Rahmen der Fehlererfassung werden Signale von dem Hauptfühler oder von den Zusatzfühlern oder von beiden, d.h. dem Hauptfühler und den Zusatzfühlern abgegeben (zum Unterbrechen des NFB am Hauptfühler)

. Weiterhin sind eine Vielzahl von Lasten, z.B. die drei Lastmotoren 31a, 31b, 31c in dem üblichen Lastkreis 30 angeordnet. Auch der NFB ist in dem Last-Schaltkreis 30 angeordnet. In Zweigstromkreisen 30a, 30b und 30c sind Relais für die Schaltkreisunterbrechung 80a, 80b, 80c angeordnet. MC bezeichnet eine Magnetspule und PB bezeichnet einen Betätigungsdrücker.

Ein Relais-Fehlererfassungsgerät 81 für die Relais 80a, 80b, 80c umfaßt eine Vielzahl von Meßfühlern 8 2, 83, 84, von denen der Meßfühler 82 als Hauptfühler und die Meßfühler 83, 84 als Zusatzfühler bezeichnet werden. Der Hauptfühler 82 ist mit einem Sensor 85 zum Erfassen eines Antriebsstroms in den Zweigleitungskreisen 30a versehen. Ein Sensor 87 dient zum Erfassen des Steuerstroms in einem Steuerkreis 86a für das Relais 80a. Ein Vergleicherkreis 88 entscheidet aufgrund der Eingangssignale von den beiden Sensoren 85 und 87, ob das Relais 80a intakt oder fehlerhaft ist und weiterhin ist eine Schaltvorrichtung 89 für den Alarm-Schaltkreis 90 vorgesehen. Der Sensor 85 zum Erfassen des Antriebsstroms besteht wieder aus einem Transformator, wie dies auch bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fall war. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Strom von dem Sensor 85 zum Erfassen des Antriebsstroms die Stromquelle für das Betätigen des Hauptsensors 82 und daher kann der Antriebsstromkreis für den Hauptsensor 82 entfallen. Der Sensor 87 zum Erfassen des Steuerstromes mißt den Steuerstrom unter Verwendung eines Transformators. Ein Ausgangs-Anschluß ist mit dem Vergleicher-Kreis 88 verbunden.

Der Alarm-Schaltkreis 90 dient zum Öffnen des NFB und die Schaltvorrichtung 89 umfaßt hauptsächlich ein SSR, z.B. ein Triac, und schaltet den Alarm-Schaltkreis 90 auf Alarm, sobald eine Abweichung von der Normalität eintritt. Der Zusatzfühler 83 und der Zusatzfühler 84 sind von gleicher Konstruktion

und daher erfolgt nachstehend die Beschreibung nur über den Zusatzfühler 83. Ähnlich wie bei dem Hauptfühler 82 besitzt der Zusatzfühler 83 einen Sensor 91 zum Feststellen des Antriebsstroms in dem Zweigleitungskreis 30b und einen Sensor 92 zum Feststellen eines Steuerstroms in dem Steuerkreis 86b des Relais 80b sowie einen Vergleicher-Kreis 93, wobei jedoch die Schaltmittel 89 für den Alarm-Schaltkreis fehlen, die bezüglich des Hauptfühlers vorgesehen sind.

Ähnlich wie im Falle des Hauptfühlers 82 sind die Sensoren 91 und 92 mit einem Transformator und Ausgängen 95 zur Übermittlung der Signale versehen und mit dem Hauptfühler 82 durch Verbindungsleitungen 94 verbunden. Ein anormaler Betriebszustand wird durch das Relais 80b erfaßt und der Schalter 89 des Hauptfühlers wird betätigt. Ähnlich wie beim Hauptfühler 82 dienen bei dem Zusatzfühler 83 die Ausgänge des Sensors 91 als Stromquelle.

Für die anderen Zusatzfühler 84 kann die Beschreibung entfallen, wobei darauf hinzuweisen ist, daß die gleichen Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen worden sind. Zu beachten ist jedoch, daß der Kreis 86c der Steuerkreis für das Relais 80c ist.

In der vorbeschriebenen Schaltung befinden sich im Normalzustand der Relais 80a, 80b, 80c jeder der Relais-Steuerkreise 86a, 86b, 86c unter Strom, d.h. sie sind eingeschaltet, und somit geben im Falle eines Stromflusses zur Last 31a sowohl der Sensor

für das Erfassen des Antriebsstromes und der Sensor 87 für das Erfassen des Steuerstromes Signale an den Vergleicher-Kreis 88 und die Schaltvorrichtung 89 bleibt unbetätigt. Dementsprechend ist das SSR nicht geschaltet. Dies gilt für den Fall, daß alle Relais-Steuerkreise 86a, 86b, 86c ausgeschaltet sind und auch die Zweigleitungskreise 30a, 30b, 30c ausgeschaltet sind. Jedoch, auch wenn eines (z.B. 80b) der Relais 80a, 80b, 80c fehlerhaft wird und der Relais-Steuerkreis 86b ausgeschaltet ist, solange wie ein Strom in drei Phasen oder zwei Phasen des Zweigleitungskreises 30b fließt, stellt der Zusatzfühler 83 dies in dem Vergleicher-Kreis 93 fest und schaltet die Schaltvorrichtungen des Alarm-Schaltkreises am Hauptfühler 82 ein, wodurch der Alarm-Schaltkreis aktiviert wird und das NFB 47 öffnet.

Fig. 8 ist eine Draufsicht auf den Hauptfühler In Fig. 8 sind die Ausgänge 96a, 96b Verbindungsanschlüsse für den Steuerkreis 86a. Die Anschlüsse 96c, 96d sind Verbindungsanschlüsse für die Schaltvorrichtung 89 und die Anschlüsse 96e, 96f, 96g sind Verbindungsanschlüsse für die Zusatzfühler und 84.

Ausführunqsbeispiel 5

Dieses Ausführungsbeispiel ist in Fig. 9 dargestellt, Dicke Verbindungsleitungen für einen hohen Stromfluß sind für den Lastkreis 30 mit den Lasten 31a, 31b, 31c benutzt.

Das Relais-Fehlererfassungsgerät 100 weist zwei Meßfühler 101, 102 auf (nachfolgend ist der Meßfühler 101 als Hauptfühler bezeichnet und der Meßfühler 102 als Zusatzfühler). Der Haupt-Meßfühler 101 ist mit einem Transformator 104 für eine beliebige Phase, z.B. die R-Phase, des Lastkreises -30 versehen und besitzt eine Schaltvorrichtung 108 für den Vergleicher-Kreis und einen Alarm-Schaltkreis 109, und ein Sensor 11 zum Erfassen eines Steuerstroms ist in einem Relais-Steuerkreis 110 angeordnet. Der Alarm-Schaltkreis 109 umfaßt einen Steuerkreis für einen NFB 107. Die Schaltmittel 108 bestehen im wesentlichen aus einem SSR in der vorbeschriebenen Ausführung. Der Zusatzfühler 102 ist mit einem Transformator 105 für eine andere Phase (z.B. die T-Phase) des Lastkreises 30 versehen und ein Vergleicher-Kreis 113 entscheidet anhand der Eingangssignale eines Sensors 112 zum Erfassen des Steuerstroms in einem Relais-Steuerkreis 110 und der Ausgangssignale von den Ausgängen 115, die über die Verbindungsleitungen 114 mit dem Hauptfühler verbunden sind, ob das Relais intakt oder fehlerhaft ist. Die Relais 120a, 120b ... 12Of für die normale Drehrichtung und die Umkehrdrehrichtung jeder der Lastmotoren 31a, 31b, 31c sind in dem Relais-Steuerschaltkreis 110 parallel angeordnet und sobald eines der Relais eingeschaltet wird, wird der Steuerstrom von den Sensoren 111 und 112 erfaßt.

Ebenso wie bei den vorangegangen Ausführungsbeispielen besitzen die Sensoren 111 und 112 einen Transformator. In Fig. 9 bezeichnen weiterhin die Bezugszeichen

PBl, PB2 ... PB4 untereinander verbundene Betätigungsdrücker. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Schaltstrom für das Relais-Fehlererfassungsgerät 100 von dem Sensor 103 zum Erfassen des Antriebsstroms abgenommen.

In der Normalposition der Relais 120a, 120b ... 12Of, und sofern eines der Relais (z.B. das Relais 120a) eingeschaltet ist und ein Antriebsstrom zu der entsprechenden Last 31a fließt, liefern der Sensor 103 zum Erfassen des Antriebsstroms und die Sensoren 111, 112 zum Erfassen des Steuerstroms Signale an die Vergleicher-Kreise 106,113. Sind alle Relais 120a, 120b ... 120f ausgeschaltet, dann fließt kein Strom in dem Lastkreis 30. In keinem der Fälle schalten die Vergleicher-Kreise 106, 113 den Alarm-Schaltkreis 109 (nämlich SSR) ein.

Auch wenn eines der Relais 120a, 120b ... 12Of fehlerhaft wird und der Relais-Steuerkreis 110 ausgeschaltet ist und solange ein Stromfluß in drei Phasen oder zwei Phasen des Lastkreises 30 auftritt, arbeitet der Sensor 103 zum Erfassen des Antriebsstrotns und gibt Stromsignale an die Vergleicher-Kreise 106, 113 oder an einen von den Vergleicher-Kreisen 106 und 113. Dementsprechend schalten die Vergleicher-Kreise 106, 113 die Schaltvorrichtungen 108 ein und öffnen das NFB 107.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es daher möglich, ein fehlerhaftes Relais in einem Lastkreis aufzuspüren oder eine fehlerhafte Kontaktverbindung

festzustellen. Auch ist es möglich festzustellen, wenn ein Stromfluß trotz der Betätigung eines Relais nicht stattfindet oder wenn bei einem Betätigen nicht alle Phasen eines Schalters gleichzeitig unterbrochen werden. Alle diese Fehler werden mit großer Sicherheit erfaßt und in einem Alarm-Schaltkreis angezeigt. Damit können unvorhersehbare Ausfälle und auch Unfälle vermieden werden.

Claims

3520 25 7 Patentanwalt Dipl.-Ing. Gerd Lange ουΔυΔΌ ' D-4950 Minden/Westf. Shinkoh Electric Co., Ltd. Anwaltsakte:534.240 16-go, 5-ban, 1-chome Yamasaka Higashisumiyoshi-ku Osaka . ν Japan 3. Juni 1985 Relais-Fehlererfassunqsqerät Ansprüche:

1. Relais-Fehlererfassungsgerät, gekennzeichnet durch

einen Sensor zum Erfassen des Antriebsstroms in einem Lastkreis, der eine Stromquelle mit einer Last verbindet,
und einen Vergleicher-Stromkreis, auf den die

Signale des Sensors und Steuersignale eines Relais-Steuerkreises aufgeschaltet sind, wobei der Sensor zum Erfassen des Antriebsstroms Signale an den Vergleicher-Kreis gibt, die dem Antriebsstrom der Last im Lastkreis entsprechen, und wobei der Vergleicherkreis die Relationen zwischen den Signalen aus dem Lastkreis und den Signalen aus dem Steuerkreis vergleicht und einen Alarm-Schaltkreis betätigt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor zum Erfassen des Antriebsstroms ein Transformator ist.

3. Gerät nach Anspruch 1

für einen Einphasen- oder Dreiphasen-Wechselstrom-Lastkreis,

dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor zum Erfassen des Antriebsstroms als Transformator ausgebildet ist.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor zum Erfassen des Antriebsstroms als Transformator ausgebildet ist und die Ausgangssignale des Transformators als Stromquelle für die Steuerung dienen.

5. Gerät nach Anspruch 1

für einen Dreiphasen-Wechselstrom-Lastkreis, dadurch gekennzeichnet.

daß der Sensor zum Erfassen des Antriebsstroms als Transformator ausgebildet ist, der allen Phasen gemeinsam ist, wobei ein Vergleicher-Kreis den Stromfluß in jeder Phase überprüft.

6. Gerät nach Anspruch 1

für einen Einphasen- oder Dreiphasen-Wechselstrom-Lastkreis,

dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor zum Erfassen des Antriebsstroms mehrere Transformatoren zum Erfassen jeder einzelnen Phase aufweist, wobei jeder Transformator zumindest zwei Phasen erfaßt,

und ein Haupttransformator vorgesehen ist, wobei ein auf der Sekundärseite vorgesehener * Ausgangskreis des Transformators zum Erfassen jeder Phase mit dem Haupttransformator verbunden ^ ist.

7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Relais-Steuerkreis mit einem Sensor zum Erfassen der Steuerströme vorgesehen ist.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet.

daß der Sensor zum Erfassen der Steuersignale ein Transformator ist.

9. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet.

daß ein Alarm-Schaltkreis mit einem no-fusebreaker (NBF)-Steuerkreis verbunden ist, der in dem Lastkreis vorgesehen ist.

10. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet.

daß der Alarm-Schaltkreis den Steuerkreis für einen elektromagnetischen Kontakt zum Schalten des Lastkreises bildet, der im normalen Betriebszustand geschlossen ist und durch ein Signal des Vergleicher-Kreises geöffnet wird.

11. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet.

daß Schaltvorrichtungen für den Alarm-Schaltkreis durch ein Festkörper-Relais gegeben sind.

12. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet.

daß die Schaltvorrichtung für den Alarm-Schaltkreis durch ein Kontaktrelais gegeben ist.

13. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Sensoren, von denen einer ein Hauptsensor und die anderen Zusatzsensoren sind, wobei der Hauptsensor den Antriebsstrom erfaßt, einen Vergleicher-Kreis und einen Schaltkreis zum Betätigen des Alarm-Schaltkreises, und die Zusatzsensoren den Antriebsstrom erfassen, und Ausgangsanschlüsse des Vergleicher-Kreises

zum Weiterleiten von Ausgangssignalen des Vergleicherkreises an den Hauptsensor.

14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet.

daß in dem Lastkreis mehrere Lasten parallelgeschaltet sind und daß der Hauptsensor in einem Zweigleitungskreis für eine Last angeordnet ist, und daß die Zusatzsensoren in jedem Zweigleitungskreis der anderen Lasten angeordnet sind.