DE4015301A1 - Ueberspannungsschutzeinrichtung fuer elektrische anlagen - Google Patents
Ueberspannungsschutzeinrichtung fuer elektrische anlagenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Überspannungsschutzeinrich
tung für elektrische Anlagen, wobei die Leiter des Strom
netzes über spannungsabhängige Widerstände, insbesondere
Varistoren, an Masse oder Erde gelegt sind und die
spannungsabhängigen Widerstände mit einer Defektanzeige
gekoppelt sind, deren Defektsignal einer zentralen Uber
wachungs- und Anzeige-Vorrichtung zugeführt ist und wobei
zwischen jeden Phasenleiter und den zugehörigen spannungs
abhängigen Widerstand eine elektrische Vorsicherung ge
schaltet ist.
Derartige Überspannungsschutzeinrichtungen sind im Stand
der Technik bekannt und haben sich auch bewährt. Üblicher
weise werden beispielsweise Varistoren als Überspannungs
schutzelemente eingesetzt. Bei bestimmten Anwendungszwecken,
insbesondere dann, wenn Überspannungsschutzeinrichtungen
mit Industrienetzen gekoppelt werden, die Ströme von 400
Ampere und mehr übermitteln, hat sich die Notwendigkeit
einer zusätzlichen Absicherung ergeben, um die Kurzschluß
festigkeit der Überspannungsschutzelemente zu gewähr
leisten. Da jedoch der Zustand der vorgesehenen Vorsiche
rung nur unmittelbar an der Sicherung selbst festgestellt
werden kann, ist nur mit großem personellen Aufwand eine
ständige Überprüfung auf Funktionsfähigkeit möglich.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, eine Überspannungsschutzeinrichtung
gattungsgemäßer Art zu schaffen, bei der die Prüfung auf
Funktionsfähigkeit der Vorsicherung vereinfacht ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß
jede Vorsicherung mit einer Defektanzeige gekoppelt ist,
die im Falle eines Defektes einer Vorsicherung ein
Defektsignal der zentralen Überwachungs- und Anzeige-Vor
richtung zuführt.
Durch diese Anordnung ist sichergestellt, daß der
Defekt der Vorsicherung zentral erfaßt werden
kann, da jede Sicherung mit einer Defektanzeige gekoppelt
ist, die wiederum mit der zentralen Überwachungs- und
Anzeigevorrichtung gekoppelt ist. Solche zentralen
Überwachungs- und Anzeigevorrichtungen sind hinsichtlich
der Überspannungsschutzelemente üblich, wobei dort jedem
Überspannungsschutzelement, beispielsweise Varistor, eine
Defektanzeige zugeordnet ist und diese einzelnen
Defektanzeigen mit einem entsprechenden Schaltkreis
verbunden sind, der das Defektsignal an die zentrale
Überwachungs- und Anzeigevorrichtung übermittelt. Mit dieser
Vorrichtung ist erfindungsgemäß die Defektanzeige jeder
Vorsicherung gekoppelt.
Um die Installation zu erleichtern ist ferner vorgesehen,
daß die Überspannungsschutzeinrichtung in ein Gerätege
häuse eingebaut ist und die Vorsicherungen vor die Phasen
eingänge des Gerätes geschaltet sind.
Die Anordnung einer Überspannungsschutzeinrichtung in einem
Gerätegehäuse ist an sich aus dem Stand der Technik bekannt.
Desweiteren wird als vorteilhaft angesehen, daß auch die
Vorsicherungen nebst Defektanzeige in das Gerätegehäuse
eingebaut sind.
Hierdurch wird dem Anwender eine kompakte Baueinheit zur
Verfügung gestellt, die lediglich ortsfest zu installieren
ist und durch geeignete Anschlußelemente mit den Leitern
des zu überwachenden Netzes zu verbinden ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform wird darin gesehen, daß
als Defektanzeige in Reihe geschaltete Signalgeber (Opto
koppler, Relais, logische Elektronikelemente) eingeschaltet
sind, die mit Schaltergliedern (Schaltern) verknüpft sind,
mittels derer ein Defektsignal an die zentrale Überwachungs
und Anzeige-Vorrichtung übermittelbar ist.
Desweiteren kann bevorzugt vorgesehen sein, daß der Ausgang
jeder Vorsicherung jeweils über eine Leuchtdiode an den
Null-Leiter angeschlossen ist, daß jeder Leuchtdiode mit
einem Optokoppler in Reihe in einen Hilfsstromkreis einge
schaltet sind, in den ein Schaltrelais eingeschaltet ist,
welches bei einer defekten Vorsicherung einen Schaltimpuls
an die zentrale Überwachungs- und Anzeige-Vorrichtung
auslöst.
Auch kann vorteilhaft sein, wenn der Ausgang jeder Vor
sicherung über ein Schaltrelais an den Null-Leiter ange
schlossen ist, welches Schaltrelais bei einer defekten
Vorsicherung einen Schaltimpuls an die zentrale Über
wachungs- und Anzeige-Vorrichtung auslöst.
Weiterhin kann bevorzugt sein, daß die Ausgänge aller Vor
sicherungen über ein UND-Glied mit einem im Stromkreis
der zentralen Überwachungs- und Anzeige-Vorrichtung be
findlichen Schalter verbunden sind, der im Falle eines
Defektes einer Sicherung aus der Betriebsstellung in die
Defektstellung schaltet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1a ein schematisches Schaltbild einer Überspannungs
schutzeinrichtung für elektrische Anlagen;,
Fig. 1b bis 4 Varianten in gleicher Darstellung.
Die Beispiele sind bei elektrischen Anlagen gezeigt, die
drei Phasenleiter L1 bis L3 sowie einen Null-Leiter N auf
weisen. Selbstverständlich ist die Anordnung der Über
spannungsschutzeinrichtung auch bei Drehstromnetzen ohne
Null-Leiter möglich.
Die Leiter L1 bis L3 sowie N des Stromnetzes sind über
spannungsabhängige Widerstände V1, V2, V3, VN an Masse
bzw. Erde E gelegt. Dabei sind die spannungsabhängigen
Widerstände V1 bis VN mit einer Defektanzeige D (Fernsigna
lisierung) gekoppelt. Beispielsweise kann die Defektanzeige
jedes einzelnen spannungsabhängigen Widerstandes mit einem
gemeinsamen Schalter S1 gekoppelt sein, der im Fehlerfalle
den Schaltkreis zur Fernsignalisierung auftrennt und somit
das entsprechende Signal an die zentrale Überwachungs
und Anzeige-Vorrichtung übermittelt.
Diese Ausbildung ist aus dem Stand der Technik an sich
bekannt.
Zur weiteren Absicherung ist zwischen jeden Phasenleiter
L1 bis L3 und den zugehörigen spannungsabhängigen Wider
stand V1 bis V3 eine elektrische Vorsicherung VS1 bis VS3
geschaltet. Jede Vorsicherung VS1, VS2, VS3 ist mit einer
Defektanzeige gekoppelt, die gleichzeitig die Defektanzeige
D der spannungsabhängigen Widerstände sein kann. Im Falle
eines Defektes einer Vorsicherung VS1 bis VS3 wird ein
Defektsignal, beispielsweise durch eine Auftrennung des
Defektanzeigekreises D, bewirkt, wodurch ein Defektsignal
der zentralen Überwachungs- und Anzeigevorrichtung zuge
führt wird.
Vorzugsweise ist die Überspannungsschutzeinrichtung in
ein Gerätegehäuse G eingebaut, welches in den Zeichnungs
figuren schematisch durch gestrichelte Linien gezeigt ist.
Es ist auch möglich, die Vorsicherungen VS1 bis VS3 in
das Gerätegehäuse G zu integrieren.
Als Defektanzeige können in Reihe geschaltete Signalgeber
eingeschaltet sein, die mit Schaltgliedern verknüpft sind,
mittels derer ein Defektsignal an die zentrale Überwachungs
und Anzeigevorrichtung übermittelbar ist.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist der Ausgang
jeder Vorsicherung VS1 bis VS3 über eine Leuchtdiode D1
bis D3 an den Null-Leiter N angeschlossen, wobei die Leucht
dioden D1 bis D3 als Wirkbestandteile eines Optokopplers
OK1 bis OK3 angeordnet sind. Die Optokoppler OK1 bis OK3
sind in Reihe in einem Hilfsstromkreis mit selbständiger
Spannungsversorgung eingeschaltet, in den auch ein Schalt
relais R eingeschaltet ist, welches bei einer defekten
Vorsicherung VS1 bis VS3 einen Schaltimpuls an die zen
trale Überwachungs- und Anzeigevorrichtung auslöst. Im
Falle eines Defektes einer Vorsicherung VS1 bis VS3 ist
die Spannungsversorgung der zugehörigen Leuchtdiode D1
bis D3 unterbunden, so daß der zugehörige Optokoppler,
der als Schalter wirkt, den Hilfsstromkreis öffnet und
somit das Relais R zum Abfall bringt, wodurch die ent
sprechende Schaltfunktion ausgelöst wird. Das Relais R
ist wiederum wirkverbunden mit einem Schalter SR, der im
Defektanzeigekreis D liegt. Ebenfalls in diesem Defekt
anzeigekreis liegt ein Schalter SV, der öffnet, sofern
einer der Überspannungsableiter V1 bis VN defekt ist.
Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1a und Fig. 2
ist der Ausgang jeder Vorsicherung VS1 bis VS3 über Schalt
relais R1, R2, R3 oder einem Dreifach-Relais Rx gemäß
Fig. 2 an den Null-Leiter N angeschlossen. Das Schalt
relais R1 bis R3 bzw. Rx fällt im Defektfall einer Vor
sicherung VS1 bis VS3 ab und öffnet den zugehörigen Schalter
SR1, SR2 oder SR3 bzw. SRx, wodurch wieder der Defektstrom
kreis D aufgetrennt wird und somit der entsprechende Schalt
impuls an die zentrale Überwachungs- und Anzeigevorrichtung
ausgelöst wird.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1b ist ein Drehstrom
netz mit Phasenleitern L1 bis L3 und Null-Leiter (Mittel
punktleiter Mp) gezeigt, bei welchem jeweils der Ausgang
der Vorsicherung VS1 und VS2 über ein Schaltrelais R1
bzw. R2 an den Ausgang der Vorsicherung VS3 angeschlossen
ist. Die zugehörigen Schalter sind mit SR1 und SR2
bezeichnet. An den Relais R1 R2 liegt bei funktions
fähigen Vorsicherungen VS1 bis VS3 380 Volt an. Bei
Defekt einer Vorsicherung liegen an dem zugehörigen
Relais nur noch 220 Volt an, so daß das Relais abfällt
und den zugehörigen Schalter öffnet. Damit wird der Defekt
stromkreis aufgetrennt und ein Schaltimpuls an die zen
trale Überwachungs- und Anzeigevorrichtung auslöst.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind die Ausgänge
aller Vorsicherungen VS1 bis VS3 über ein Rundglied UG
mit einem im Stromkreis D der zentralen Überwachungs- und
Anzeigevorrichtung befindlichen Schalter SUG verbunden,
der im Falle des Defektes einer Sicherung aus der Betriebs
stellung in die Trennstellung schaltet. Die Unverknüpfung
ist dabei so vorgesehen, daß bei funktionstüchtigen Vor
sicherungen VS1 bis VS3 die UND-Bedingung erfüllt ist und
der Schalter SUG geschlossen ist, während bei einer defekten
Vorsicherung VS1 oder VS2 oder VS3 die Unverknüpfung nicht
erfüllt ist und der Schalter SUG öffnet.
Anstelle der Unverknüpfung sind auch andere logische Ver
knüpfungen möglich.
Im übrigen ist es möglich, bei beispielsweise der
Ausführungsform gemäß Fig. 1 die Relais R1 bis R3 nicht
zwischen Phase (L1 bis L3) und Null-Leiter anzuschalten,
sondern die Relais zwischen jeweils zwei Phasen zu schalten,
was insbesondere bei Drehstromnetzen erforderlich ist.
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele
beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach
variabel.
Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung
offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als
erfindungswesentlich angesehen.
Claims (7)
1. Überspannungsschutzeinrichtung für elektrische Anlagen,
wobei die Leiter des Stromnetzes über spannungsabhängige
Widerstände, insbesondere Varistoren, an Masse oder Erde
gelegt sind und die spannungsabhängigen Widerstände mit
einer Defektanzeige gekoppelt sind, deren Defektsignal
einer zentralen Überwachungs- und Anzeige-Vorrichtung
zugeführt ist, wobei zwischen jeden Phasenleiter und
den zugehörigen spannungsabhängigen Widerstand eine
elektrische Vorsicherung geschaltet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Vorsicherung (VS1 bis VS3)
mit einer Defektanzeige (D) gekoppelt ist, die im
Falle eines Defektes einer Vorsicherung ein Defektsignal
der zentralen Überwachungs- und Anzeige-Vorrichtung
zuführt.
2. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Überspannungsschutzeinrichtung
in ein Gerätegehäuse (G) eingebaut ist und die Vor
sicherungen (VS1 bis VS3) vor die Phaseneingänge des
Gerätes (G) geschaltet sind.
3. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Vorsicherungen
(VS1 bis VS3) nebst Defektanzeige in das Gerätegehäuse
(G) eingebaut sind.
4. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Defektanzeige
in Reihe geschaltete Signalgeber (Optokoppler, Relais,
logische Elektronikelemente) eingeschaltet sind, die
mit Schaltgliedern (Schaltern) verknüpft sind, mittels
derer ein Defektsignal an die zentrale Überwachungs
und Anzeige-Vorrichtung übermittelbar ist.
5. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang jeder
Vorsicherung (VS1 bis VS3) jeweils über eine Leucht
diode an den Null-Leiter (N) angeschlossen ist, daß
jeder Leuchtdiode (D1 bis D3) mit einem Optokoppler
(OK1 bis OK3) wirkverbunden ist, wobei die Optokoppler
(OK1 bis OK3) in Reihe in einen Hilfsstromkreis einge
schaltet sind, in den ein Schaltrelais (R) eingeschaltet
ist, welches bei einer defekten Vorsicherung (VS1 bis
VS3) einen Schaltimpuls an die zentrale Uberwachungs
und Anzeige-Vorrichtung auslöst.
6. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang jeder
Vorsicherung (VS1 bis VS3) über ein Schaltrelais (SR1
bis SR3) an den Null-Leiter (N) angeschlossen ist,
welches Schaltrelais bei einer defekten Vorsicherung
einen Schaltimpuls an die zentrale Überwachungs- und
Anzeige-Vorrichtung auslöst.
7. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge aller
Vorsicherungen (VS1 bis VS3) über ein UND-Glied (UG)
mit einem im Stromkreis (D) der zentralen Überwachungs
und Anzeige-Vorrichtung befindlichen Schalter (SUG)
verbunden sind, der im Falle eines Defektes einer
Sicherung (VS1 bis VS3) aus der Betriebsstellung in
die Defektstellung schaltet.
Priority Applications (1)
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DE19904015301 DE4015301C2 (de) | 1990-05-12 | 1990-05-12 | Überspannungsschutzeinrichtung für elektrische Anlagen |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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DE4015301A1 true DE4015301A1 (de) | 1991-11-14 |
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ID=6406273
Family Applications (1)
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Also Published As
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