DE69724019T2

DE69724019T2 - Elektronisches Multifunktionsschutzrelais

Info

Publication number: DE69724019T2
Application number: DE69724019T
Authority: DE
Inventors: Jean-Marc Romillon; Joel Jacq; Pierre Boudet
Original assignee: Schneider Electric Industries SAS
Current assignee: Schneider Electric Industries SAS
Priority date: 1996-01-26
Filing date: 1997-01-15
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2017-01-16
Also published as: SG66346A1; AU709763B2; AU1233297A; FR2744294B1; DE69724019D1; EP0792096B1; US5822168A; FR2744294A1; EP0792096A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Mehrzweck-Schutzrelais mit Stromsensoren, die serienmäßig auf Wechselstrom-Netzleitungen mit einer Last wie die eines mehrphasigen elektrischen Motors angebracht sind.
Es gibt elektronische Schutzrelais mit Mikroprozessor der in der Patentschrift EP 0214025 beschriebenen Art. Diese Art Relais kann Erkennungs- und Schutzfunktionen in den folgenden Fällen erfüllen: Wärmeüberlastung, Temperaturüberschreitung, Störung bei Abwesenheit von Phasen, Phasenumkehrung, Massenisolierungsfehler, Überkopplungs-Blockierung, Leerlauf. Auf jedem der Netzphasen befindliche Sensoren liefern dem Relais den Strom der Phasen repräsentierende Signale. An Hand dieser Signale kann das Relais die Erhitzung der Wicklungen und des Motors berechnen, Phasenanomalien feststellen, usw. Es ist mit unabhängigen Ausgangsrelais ausgestattet, wodurch die Alarm- oder Fehlerangaben ausgewertet werden können. Die Meldung des Wärmezustands des Motors und der Fehler erfolgt mittels Leuchtanzeigen auf der Vorderseite oder durch ein Fernmeldemodul.
Diese Relais sind in einem Allzweckgehäuse untergebracht, welches eine innere Verkabelung benötigt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung für ein elektronisches Relais zu liefern, welche innere Verkabelungen vermeidet und die Konstruktion vereinfacht.
In Übereinstimmung mit der Erfindung ist das Relais dadurch gekennzeichnet, dass es auf der Rückseite des Gehäuses eine Leistungskarte umfasst, welche mit den Stromsensoren verbunden ist und über Steckverbinder an einsteckbare elektronische Karten angeschlossen ist, welche seitliche, in die seitlichen Öffnungen des Gehäuses mündende Anschlussblöcke tragen, und auf der Vorderseite des Gehäuses eine Austausch- und Kommunikationskarte umfasst, welche mit mindestens einer der einsteckbaren Karten verbunden werden kann.
Nach einem Merkmal werden die einsteckbaren Karten im Gehäuse senkrecht zur Leistungskarte eingebaut, wobei die Melde- und Kommunikationskarte senkrecht zu den einsteckbaren Karten angeordnet ist und mit der in der Mitte angeordneten Karte verbunden werden kann.
Die Erfindung wird nun genauer beschrieben mit Hinsicht auf eine Ausführungsform, welche als Beispiel gegeben ist und durch die beigefügten Zeichnungen dargestellt wird, auf denen:
1 ein Blindschaltbild des erfindungsgemäßen Relais ist;
2 eine Fernsicht des Relais ist;
3 eine explodierte Fernsicht des Relais ist
4 eine Sicht der Rückseite der Leistungskarte ist.
Das in den Zeichnungen dargestellte elektronische Relais umfasst die Klemmen L1, L2, L3, welche an Wechselstrom-Netzleitungen angeschlossen sind und Klemmen T1, T2, T3, welche an eine Last, beispielsweise einen Motor M angeschlossen sind. Klemmen E und S können an eine PTC Sonde, wie ein Temperatursensor angeschlossen sein, um die Erwärmung des Motors kontrollieren zu können.
Das mit 1 bezeichnete Gehäuse in seinem Ganzen besteht aus einem hinteren Sockel 11, welcher von hinten auf einem Untersatz (z. B. einer Schiene) angebracht werden kann, einem Kasten 12, welcher auf dem Sockel 11 angebracht ist und einem vorderseitigen Deckel 13. Es enthält eine Leistungskarte C1, eine Eingangskarte C2, eine Verarbeitungskarte C3, eine Ausgangskarte C4 und eine Austausch- und Kommunikationskarte C5.
Die Leistungskarte C1 ist auf der Rückseite untergebracht, im Sockel 11 des Gehäuses und empfängt alle analogen Eingaben (Ströme der drei Phasen, PTC Sondeneingaben, Eingaben eines gleichpoligen Torus) und macht diese analogen Eingaben kompatibel mit den Eingaben des Mikrokontrollers. Sie ist mit einem Anschlussblock B4 ausgestattet, wodurch die analogen Eingaben (gleichpolige Eingabe, PTC Sonde) angeschlossen werden können und sie bildet den Zusammenschluss mit den anderen Karten des Relais über ausziehbare Anschlüsse B5, B6, B7, B8. Sie ist mit Stromsensoren oder Umspannern I1, I2, I3, welche jeweils zwischen den Klemmen L1 und T1, L2 und T2, L3 und T3 eingebaut sind. Diese Klemmen werden in dem Sockel 11 auf der Öffnungsseite eingebaut, wodurch äußere Drähte durchgeführt werden können. Die Leistungskarte C1 kann neben den Klemmen L, L2, L3 zusätzliche, verschiedenen Kaliberintensitäten entsprechende Klemmen aufweisen. Zur Vereinfachung der Zeichnungen sind nur die Klemmen L1, L2, L3 dargestellt.
Die Eingangskarte C2 ist im oberen Teil des Gehäuses untergebracht und empfängt logische Eingaben und macht diese logischen Eingaben kompatibel mit den logischen Eingaben des Mikrokontrollers. Sie ist auf ihrer Rückseite mit einem ausziehbaren Steckverbinder ausgestattet, welcher sie in B5 an die Leistungskarte C1 anschließt und auf der Vorderseite mit einem Anschlussblock B1, wodurch der Anschluss zwischen diesen logischen Eingängen und der äußeren Umgebung gewährleistet ist. Sie trägt die Anschlüsse und Isolierung der Meldekreisläufe. Sie umfasst einen Kommunikationskreislauf, wodurch sie über den Steckverbinder B1 mit den vom Gerät entfernten Meldemitteln fernübertragen kann.
Die Verarbeitungskarte C3 ist im mittleren Teil des Gehäuses untergebracht, zwischen den beiden anderen Karten C2 und C4 und ist mit einem Mikrokontroller ausgestattet. Sie empfängt alle logischen und analogen Eingaben und verwaltet die Ausgänge. Sie ist auf ihrer Rückseite mit einem ausziehbaren Steckverbinder ausgestattet, welcher sie bei B6, B8 mit der Leistungskarte C1 verbindet und auf der Vorderseite mit einem ausziehbaren Steckverbinder B3, welcher den Anschluss mit der Austausch- und Kommunikationskarte C5 gewährleistet.
Die Netz- und Ausgangskarte C4 ist im unteren Teil des Gehäuses untergebracht und ist mit Ausgangsrelais und der Nebenzufuhr ausgestattet. Auf ihrer Rückseite ist sie mit einem ausziehbaren Steckverbinder ausgestattet, welcher sie bei B7 an die Leistungskarte C1 anschließt und auf der Vorderseite mit einem Anschlussblock B2, welcher den Anschluss der Ausgänge und der Zufuhr mit der äußeren Umgebung gewährleistet. Sie steuert durch die Ausgangsrelais einen Meldeausgang, welcher die Ausschaltung bei Wärmeüberlastung anzeigt, wobei ein Alarmausgang anzeigt, ob der Wärmezustand einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht hat, und Motorbetätigungsausgänge, wodurch Schütze wie KM1 gesteuert werden können.
Die Austausch- und Kommunikationskarte C5 ist im vorderen Teil des Gehäuses untergebracht und ist mit Bauteilen ausgestattet, welche den Maschinenaustausch und die Serienverbindung sicherstellen. Sie ist an die Verarbeitungskarte C3 durch einen ausziehbaren Steckverbinder B3 angeschlossen. Sie trägt einen Serienanschluss 51 zur Kommunikation mit einem Bus oder Computer bestimmt, einen Meldebauteil 52, wodurch die Ursache der Ausschaltung angezeigt werden kann, ein erstes Einstellorgan 53, um den Nominalstrom des Motors einzustellen, ein zweites Einstellorgan 54, um den Nominalstrom des Motors einzustellen, (wobei durch die Summe der Einstellungen von 53 und 54 der Nominalstrom des Motors bestimmt werden kann), ein Einstellorgan 55 der Ausschaltklasse des Motors, einen Knopf 56 zur Ausschaltung des Geräts und einen Wiedereinschaltknopf 57.
Die Karten C2, C3, C4 sind einsteckbare Karten, welche in dem Gehäuse so eingebaut sind (worin sie über Gleitschienen geführt werden), dass sie sich senkrecht zur Leistungskarte C1 erstrecken. Die Austausch- und Kommunikationskarte C5 wird auf der Vorderseite, parallel zur Leistungskarte C1 angebracht. Die seitlichen Anschlussblöcke B1 und B2 erstrecken sich parallel zur Rückseite des Gehäuses und münden nach außen hin in die seitlichen Öffnungen 14 des Gehäuses. Der Anschlussblock B4 mündet ebenfalls nach außen hin durch eine Gehäuseöffnung.
Selbstverständlich kann man sich, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten, Alternative und Entwicklungen von Einzelheiten vorstellen oder gar den Einsatz von gleichwertigen Mitteln in Betracht ziehen.

Claims

Elektronisches Relais mit Stromsensoren (I1, I2, I3), welche serienmäßig zwischen Klemmen (L1, T1, L2, T2, L3, T3) auf Wechselstrom-Netzleitungen mit einer Last (M) angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass es auf der Rückseite seines Gehäuses (1) eine Leistungskarte (C1) aufweist, welche mit den Stromsensoren (I1, I2, I3) verbunden ist und über Steckverbindungen an einsteckbare elektronische Karte (C2, C3, C4) angeschlossen ist, welche seitliche, in die seitlichen Öffnungen des Gehäuses mündende Anschlussblöcke (B1 und B2) tragen, und auf der Vorderseite des Gehäuses eine Austausch- und Kommunikationskarte (C5) aufweist, welche mit mindestens einer der einsteckbaren Karten (C3) verbunden werden kann.
Elektronisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einsteckbaren Karten (C2, C3, C4) im Gehäuse senkrecht zu der Leistungskarte (C1) eingebaut sind, wobei die Austausch- und Kommunikationskarte (C5) senkrecht zu den einsteckbaren Karten (C2, C3, C4) angebracht ist und mit der in der Mitte angeordneten Karte verbunden werden kann.
Elektronisches Relais nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) aus einem hinteren Sockel (11), welcher auf einem Untersatz befestigt werden kann, einem Kasten (12), welcher auf dem Sockel (11) angebracht ist, und einem vorderseitigen Deckel (13) besteht.
Elektronisches Relais nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste einsteckbare Karte (C2), welche seitlich angebracht ist und mit einem Anschlussblock (B1) ausgestattet ist, eine Karte für logische Eingaben ist.
Elektronisches Relais nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite einsteckbare Karte (C4), welche seitlich angebracht ist und mit einem Anschlussblock (B2) ausgestattet ist, eine Ausgangskarte ist.
Elektronisches Relais nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einsteckbare Karte (C3), welche zwischen den beiden anderen Karten (C2, C4) angebracht ist, die mit einem Mikrokontroller ausgestattete Verarbeitungskarte ist.
Elektronisches Relais nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Vorderseite angebrachte Austausch- und Kommunikationskarte (C5) über eine ausziehbare Steckverbindung (B3) mit der Verarbeitungskarte (C3) verbunden ist und einen Kommunikations-Steckverbinder (51) mit einem Bus oder einem Computer aufweist.