DE4000108A1 - Schaltungsanordnung fuer ein elektronisches ueberwachungsorgan von niedervoltlampensystemen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für ein elektro­ nisches Überwachungsorgan von Niedervoltlampensystemen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Niedervoltlampensysteme erfreuen sich zur Zeit einer immer größer werdenden Beliebtheit. Diese Systeme arbeiten zumeist mit einer Spannung von 12 bis 24 Volt. Bei der gegebenen Leistung ergibt sich hier ein wesentlich höherer Strom als bei den herkömmlichen Lampen für Netzspannung. Die Niedervoltlampensysteme werden von einem Netztransformator gespeist, welcher die nötige Leistung und somit auch den erforderlichen Strom aufbringen muß. Dieser Trans­ formator befindet sich oftmals unter seiner Nennleistung, so daß im Kurzschlußfall der Transformator noch eine große Leistungsre­ serve an die Störquelle abgeben kann, bevor das Sicherungsorgan anspricht. Zur Sicherung dieser Systeme werden bisher Schmelz­ sicherungen, NTC-Widerstände und Leitungsschutzschalter ver­ wendet. Da die Niedervoltlampensysteme mit dem Transformator einen sehr hohen Anlaufstrom besitzen, muß das Sicherungsorgan überdimensioniert sein, damit es beim Einschalten nicht zu Fehl­ auslösungen kommt. Diese bisher bekannten Schutzorgane sind somit nicht in der Lage, Störungen durch schlechte Klemmverbindungen oder durch eine Überlast durch einen Leitungskurzschluß am Ende einer Lampenkette rechtzeitig zu erkennen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektroni­ sches Überwachungsorgan von Niedervoltlampensystemen der zuvor geschilderten Art zu entwickeln, das bei Überlast, Unterlast (ab­ hängig von einer eingestellten Nennlast) und schlechten Klemmkon­ takten (Wackelkontakte) eine Abschaltung des Lampenkreises veran­ laßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Kombination von schaltungstechnischen Merkmalen gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß nun­ mehr auch für Stromkreise mit Niedervoltlampen ein wirkungsvoller Schutz erreicht wird. Mögliche Überhitzungen und somit Brandge­ fahren werden damit vermieden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer Zeichnung dar­ gestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt die ein­ zige Figur eine Schaltungsanordnung für ein elektronisches Über­ wachungsorgan von Niedervoltlampensystemen.

In einem Stromkreis sind Niedervoltlampen 1 eingesetzt, die mit­ tels eines Ein-/Ausschaltorgans 2 geschaltet werden. Für das kurzzeitige Ein- und Ausschalten der Niedervoltlampen 1 ist ein Taster 3 vorgesehen. Der durch den Lampenstromkreis fließende Be­ triebsstrom wird von einem Strommeßgerät 4 gemessen. In einem dem Strommeßgerät 4 nachgeschalteten Komparator 6 werden der augen­ blickliche Betriebsstrom und der durch ein Potentiometer 5 einge­ stellte Sollstrom miteinander verglichen.

Ist der Betriebsstrom größer oder kleiner als der Sollstrom, so wird an dem Komperator 6 nachfolgend geschalteten Stromdetektoren 7 und 8 über ein Summenstromorgan 9 ein Abschaltbefehl an das Ein-/Ausschaltorgan 2 gegeben. Damit keine Abschaltung bei klei­ nen Stromänderungen erfolgt, ist noch ein Trimmer 12 in der Schaltung enthalten, mit dem herstellerseitig eine Hysterese von z. B. 25 W eingestellt werden kann.

Der Taster 3 dient in Verbindung mit dem Komparator 6 und dem Ein-/Ausschaltorgan 2 der Einstellung des Sollstromes. Damit die zuvor beschriebene Schaltung einen sich langsam (< 1 A/Sek.) än­ dernden Strom erkennen kann, ist der Stromdetektor 7 eingesetzt. Der Sollstrom muß nur einmal vor dem Betrieb der Anlage wie folgt eingestellt werden: Der Taster 3 wird länger als 1 Sekunde fest­ gehalten und das Potentiometer 5 wird soweit nach rechts ver­ dreht, bis das Lampensystem ausgeht. Diese Stellung muß sich der Bediener auf der Skala des Potentiometers 5 merken. Danach wird das Potentiometer 5 wieder soweit nach links zurückgedreht, bis das Lampensystem angeschaltet wird. Beim Weiterdrehen des Poten­ tiometers 5 geht das Lampensystem erneut aus. Von der vorher ge­ merkten Stellung bis zu dieser erneuten Stellung muß das Poten­ tiometer 5 auf die Hälfte (Mitte) der beiden Werte eingestellt werden. Auf der Skala ist eine Leistungsangabe dargestellt, auf welcher der Benutzer die augenblickliche Leistung (Angaben in Watt) ablesen kann. Durch die Hysterese, welche mit dem Trimmer 12 werksseitig z. B. auf 25 Watt eingestellt ist, erfolgt in die­ sem Bereich keine Reaktion des Abschaltorgans. Verändert sich der "Verbrauch" des Lampensystems um mehr als den Wert der Hysterese, so werden die angeschlossenen Lampen abgeschaltet.

In dem Taster 3 ist noch eine weitere Funktion enthalten: Bei kurzzeitiger Betätigung (<1 Sek) wird an das Ein-/Ausschaltorgan 2 der Befehl zur Ein-/Ausschaltung gegeben. Wird jedoch der Ta­ ster länger als 1 Sekunde betätigt, so erfolgt wie vorher schon beschrieben die Einstellung des Lampensystems.

Da es auch zu einem Ausfall einer einzelnen Lampe 1 kommen kann, ist der Bediener leicht in der Lage, eine neue Sollstrombedingung einzustellen und somit das Lampensystem wieder in Betrieb zu neh­ men.

Das Überwachungsorgan erkennt auch eine sich schnell (< 1 A/Sek.) ändernde Stromverbrauchsbedingung. Hier kann es sich um einen Wackelkontakt oder um eine schlechte Verbindungsstelle handeln.

Hierzu ist der Stromdetektor 8 eingesetzt. Er erkennt mittels ei­ ner Differenzierschaltung und einem Integrator sowie dem Kompara­ tor 6 die Anzahl, die Intensität und die Stromhöhe des ange­ schlossenen Verbrauchers.

Da bei der Inbetriebnahme von Niedervoltlampen ein sehr hoher Einschaltstrom fließt, ist noch ein weiteres Schaltglied 10 in den Abschaltzweig eingefügt. Hier werden nach der Einschaltung die Stromdedektoren 7 und 8 kurzzeitig unwirksam gemacht. Damit bei einer Netzspannungsschwankung von -10 bis +15% keine Abschaltung durch den Komparator 6 erfolgt, ist ein Schaltglied 11 eingefügt worden. Bei einer Netzspannungsschwankung wird die Komparatorschwelle mit angehoben bzw. gesenkt.

Für den Fall, daß ein Stromdetektor 7 oder 8 ein Ansprechen si­ gnalisiert, ist ein Schaltglied 13 in den Leitungszug zwischen dem Ein-/Ausschaltorgan 2 eingekoppelt, welches über einen Relaiskontakt eine Alarmeinrichtung einschalten kann.

Claims (10)

1. Schaltungsanordnung für ein elektronisches Überwachungsorgan von Niedervoltlampensystemen, mit einem Stromkreis für Nieder­ voltlampen und mit einem auf Stromänderungen reagierenden Detek­ tor, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stromkreis für Nieder­ voltlampen (1) ein veränderbarer Widerstand (5) und ein Hebel­ schalter (3) für die Einstellung des Sollstromes eingesetzt sind, daß der durch den Lampenstromkreis fließende Betriebsstrom von einem Strommeßgerät (4) gemessen wird, daß ein Komparator (6) den Betriebsstrom mit dem Sollstrom vergleicht und daß der dem Kompa­ rator (6) nachgeschaltete Stromdetektor (7, 8) derart ausgelegt ist, daß er bei Über- oder Unterlast die Abschaltung des Lampen­ stromkreises über ein Ein-/Ausschaltorgan (2) herbeiführt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelschalter (3) zur kurzzeitigen Einstellung des Lam­ penstromkreises ein Taster ist.

3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderbare Widerstand (5) zur Einstel­ lung des Sollstromes ein Potentiometer ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromdetektor (7) bei einem Wert <1 A/Sek. anspricht.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Stromdetektor (8) auf einen Wert anspricht, der < 1 A/Sek. ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Strommeßgerät (6) und die Stromdetektoren (7 und 8) über ein Summenorgan (9) mit dem Ein-/Ausschaltorgan (2) für den Lampenstromkreis verbunden sind.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltglied (10) den durch den Kaltwiderstand der Lampe hervorgerufenen Anlaufstrom durch eine Anlaufzeit überbrückt.

8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (3) mit einer Zeitverschlüsselung versehen ist und als Ein-Ausschalter und zur Justierung der Schaltungsanordnung ausgebildet ist.

9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Netzspannungsschwankungen ausgleichendes Schaltglied (11) vor dem Komparator eingesetzt ist.

10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ein-/Ausschaltorgan (2) und dem Schaltglied (10) ein Schaltglied (13) eingekoppelt ist, das über einen Relaiskontakt eine Alarmeinrichtung beim Ansprechen eines der Stromdetektoren (7 oder 8) betätigt.