DE3924693A1 - Vorrichtung zur besicherung von steuerstromkreisen, insbesondere von sps-steuerungen, als sicherheitsklemme - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Besi­ cherung von Steuerstromkreisen als Sicherheitsklemme für elektrische Leiter.

Sogenannte Überwachungsbausteine oder auch Koppelschalter sind in sehr aufwendigen Bauweisen bekannt. So werden der­ artige Bausteine in ungeerdeten Netzen zur Überwachung des Schutzleiters auf Unterbrechung und/oder Aderschluß zwi­ schen Schutzleiter und Überwachungsleiter eingesetzt. Des weiteren zur Übertragung von Steuerbefehlen in explosions­ gefährdeten Anlagen. Hierbei handelt es sich in der Regel um Bausteine, die je nach Bauart bis zu 2 kg wiegen kön­ nen, etwa wie der Universal-Koppelschalter der Firma Fern­ sprech- und Signalbau KG mit der Bezeichnung sB 21122 oder der Siemens-Schutzleiterbaustein 8 SG 1150.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der neben der Möglichkeit, Steuerstromkreise in elektri­ schen Anlagen auf Aderbruch und gleichzeitig auf Kurz­ schluß zu überwachen und in beiden Fällen Fehlschaltungen zu unterdrücken zusätzlich solche Vorrichtungen so klein und universell einsetzbar zu machen, daß übliche Klemmen­ leisten zur Aufnahme derartiger Vorrichtungen geeignet sind.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Vorrichtungskörper in Art einer Zwischenklemme gestal­ tet und daß eine Verbindung mit einem Peripherieschalter vorgesehen ist, der mit einer parallel geschalteten Diode ausgerüstet ist, wobei in der Klemme wenigstens ein RC- Glied und eine Zenerdiode vorgesehen ist.

Die Erfindung hat den besonderen Vorteil, daß durch die baugleiche Gestaltung in Art einer üblichen Zwischenklemme die Vorrichtung als alleinige Klemmenleiste zwischen Peri­ pherieschalter und z.B. einer SPS-Steuerung eingesetzt wer­ den kann. Durch die Leitungsüberwachung wird der Sicher­ heitsgrad üblicher Steuerungs- und Überwachungskreise er­ heblich erhöht.

Durch das im Vorrichtungskörper befindliche RC-Glied in Verbindung mit der Zenerdiode wird erreicht, daß bei Anle­ gen einer Wechselspannung der Kondensator periodisch gela­ den und entladen wird, wobei die Ladespannung des Kondensa­ tors die Durchbruchspannung der Zenerdiode nicht erreicht, so daß der nachgeschaltete Eingang beispielsweise der SPS- Steuerung gesperrt bleibt. Wird nun aber die parallel ge­ schaltete Diode am Peripherieschalter durch Öffnen dieses Schalters aktiviert, so wirkt nur noch die positive Halb­ welle der angelegten Wechselspannung auf den Kondensator des RC-Gliedes. Der Kondensator wird in wenigen Perioden geladen und der nachgeschaltete SPS-Eingang wird angesteu­ ert. Tritt nun ein Störfall etwa durch Kurzschluß in der Peripherieleitung auf, führt dies zu der Entladung des Kon­ densators im RC-Glied und der Steuerkreis wird gesperrt.

Neben der reinen Besicherungsfunktion der Vorrichtung kann diese weitere Aufgaben zusätzlich übernehmen. So ist nach der Erfindung vorgesehen, daß in der Klemme ein Optokopp­ ler eine galvanische Trennung zwischen Eingangs- und Aus­ gangskreis vornimmt.

Vorteilhaft kann es auch sein, wenn neben dem RC-Glied ein zusätzlicher PTC-Widerstand in Reihe zum ersten Widerstand vorgesehen ist.

Um den Schaltzustand an der Klemme sichtbar zu machen, sieht die Erfindung auch vor, daß in der Klemme Leuchtdio­ den od. dgl. vorgesehen sind.

Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung richtet sich auf die Möglichkeit, nicht nur positiv in Wechsel­ stromkreisen zu wirken, sondern auch in Gleichstromkrei­ sen. Hier sieht die Frfindung vor, daß in der Sicherheits­ klemme ein Oszillator zur Erzeugung einer Wechselspannung für den Betätigungskreis vorgesehen ist.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß der eingebaute Oszillator positive Gleichstromimpulse erzeugt. Als Peri­ pherieschalter können damit handelsübliche Gleichstrom- Beros ohne besondere Diodenbeschaltung betrieben werden.

Wie bereits eingangs gesagt, ist die Vorrichtung in Art ei­ ner Zwischenklemme gestaltet, sie ist insbesondere zur Zu­ sammenfassung mehrerer gleicher Klemmen in beispielsweise 8er-Bocks geeignet und ausgebildet, wie dies die Erfindung ebenfalls vorsieht.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der Vorrichtung nach der Erfindung sowie in den

Fig. 2, 3 und 4 Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vor­ richtung.

Die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung gemäß Fig. 1 weist einen Vorrichtungskörper 2 in Art einer Zwischenklem­ me auf.

Der mit 3 bezeichnete Anschluß der Zwischenklemme 1 wird mit einer Steuer-Wechselspannung beaufschlagt, wobei ein mit 4 bezeichneter Anschluß zu einem nicht näher darge­ stellten SPS-Eingang führt, während mit 5 eine Peripherie­ leitung mit einem Peripherieschalter 6 bezeichnet ist, wo­ bei dieser Peripherieschalter 6 mit einer parallelen Diode 7 ausgerüstet ist.

Neben den bezeichneten Bauteilen weist die Vorrichtung 1 einen Widerstand 8, einen Kondensator 9 und eine mit 10 be­ zeichnete Zenerdiode auf, wie sich dies aus Fig. 1 ergibt.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist weiter oben ein­ gangs beschrieben.

In den Fig. 2 bis 4 sind abgewandelte Ausführungsformen der Vorrichtung 1 dargestellt, wobei alle gleichen bzw. identischen Bauteile das gleiche Bezugszeichen tragen.

In Fig. 2 besteht die zusätzliche Ausgestaltung im Vorse­ hen eines Optokopplers 11 sowie eines zusätzlichen PTC-Wi­ derstandes 12 und einer Leuchtdiode 13, die zur optischen Anzeige des jeweiligen Schaltzustandes geeignet ist.

In Fig. 3 ist die Möglichkeit dargestellt, einen Oszilla­ tor 14 zur Erzeugung einer Steuer-Wechselspannung vorzuse­ hen, während in weiterer Ausgestaltung gemäß Fig. 4 die Möglichkeit angegeben ist, einen Oszillator 15 zur Erzeu­ gung positiver Gleichstromimpulse vorzusehen sowie einen berührungslosen Endschalter, d.h. hier einen Gleichstrom­ Bero 16 als Peripherieschalter.

Natürlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So können neben den dargestellten Gestaltungsweisen auch noch andere Bau­ steinformen vorgesehen sein, wobei die vorliegend darge­ stellte besonders zweckmäßig ist, um die Vorrichtung in Art einer Zwischenklemme zu Blocks, insbesondere zu 8er- Blocks, zusammenzufassen, was in den Figuren nicht näher dargestellt ist.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Besicherung von Steuerstromkreisen als Si­ cherheitsklemme für elektrische Leiter, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtungskörper (2) in Art einer Zwischenklemme gestaltet und daß ein Steuerstromkreis mit einem Periphe­ rieschalter (6) ausgerüstet ist, der mit einer parallel ge­ schalteten Diode (7) ausgerüstet ist, wobei in der Klemme wenigstens ein RC-Glied in Verbindung mit einer Zenerdiode (10) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Klemme (2) ein integrierter Optokoppler (11) mit galvanischer Trennung zwischen Eingangs- und Ausgangs­ kreis vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem RC-Glied ein zusätzlicher PTC-Widerstand (12) in Reihe zum ersten Widerstand (8) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Klemme eine Leuchtdiode (13) od.dgl. zur Anzei­ ge des jeweiligen Schaltzustandes vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sicherheitsklemme ein Oszillator (14) zur Erzeu­ gung einer Wechselspannung für den Betätigungskreis vorge­ sehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oszillator (15) zur Erzeugung von Gleichstromimpul­ sen und daß ein Steuerstromkreis mit einem berührungslosen Endschalter, insbesondere Gleichstrom-Bero (16) als Peri­ pherieschalter vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus der Zusammenfassung mehrerer gleicher Innen­ schaltungen zu einem 8er-Block od.dgl. ausgebildet ist.