DE69724019T2 - Elektronisches Multifunktionsschutzrelais - Google Patents
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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 KlemmenT1 ,T2 ,T3 , welche an eine Last, beispielsweise einen MotorM angeschlossen sind. KlemmenE undS 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 Sockel11 , welcher von hinten auf einem Untersatz (z. B. einer Schiene) angebracht werden kann, einem Kasten12 , welcher auf dem Sockel11 angebracht ist und einem vorderseitigen Deckel13 . Es enthält eine LeistungskarteC1 , eine EingangskarteC2 , eine VerarbeitungskarteC3 , eine AusgangskarteC4 und eine Austausch- und KommunikationskarteC5 . - Die Leistungskarte
C1 ist auf der Rückseite untergebracht, im Sockel11 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 AnschlussblockB4 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 AnschlüsseB5 ,B6 ,B7 ,B8 . Sie ist mit Stromsensoren oder UmspannernI1 ,I2 ,I3 , welche jeweils zwischen den KlemmenL1 undT1 ,L2 undT2 ,L3 undT3 eingebaut sind. Diese Klemmen werden in dem Sockel11 auf der Öffnungsseite eingebaut, wodurch äußere Drähte durchgeführt werden können. Die LeistungskarteC1 kann neben den KlemmenL ,L2 ,L3 zusätzliche, verschiedenen Kaliberintensitäten entsprechende Klemmen aufweisen. Zur Vereinfachung der Zeichnungen sind nur die KlemmenL1 ,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 inB5 an die LeistungskarteC1 anschließt und auf der Vorderseite mit einem AnschlussblockB1 , 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 SteckverbinderB1 mit den vom Gerät entfernten Meldemitteln fernübertragen kann. - Die Verarbeitungskarte
C3 ist im mittleren Teil des Gehäuses untergebracht, zwischen den beiden anderen KartenC2 undC4 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 beiB6 ,B8 mit der LeistungskarteC1 verbindet und auf der Vorderseite mit einem ausziehbaren SteckverbinderB3 , welcher den Anschluss mit der Austausch- und KommunikationskarteC5 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 beiB7 an die LeistungskarteC1 anschließt und auf der Vorderseite mit einem AnschlussblockB2 , 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 wieKM1 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 VerarbeitungskarteC3 durch einen ausziehbaren SteckverbinderB3 angeschlossen. Sie trägt einen Serienanschluss51 zur Kommunikation mit einem Bus oder Computer bestimmt, einen Meldebauteil52 , wodurch die Ursache der Ausschaltung angezeigt werden kann, ein erstes Einstellorgan53 , um den Nominalstrom des Motors einzustellen, ein zweites Einstellorgan54 , um den Nominalstrom des Motors einzustellen, (wobei durch die Summe der Einstellungen von53 und54 der Nominalstrom des Motors bestimmt werden kann), ein Einstellorgan55 der Ausschaltklasse des Motors, einen Knopf56 zur Ausschaltung des Geräts und einen Wiedereinschaltknopf57 . - 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 LeistungskarteC1 erstrecken. Die Austausch- und KommunikationskarteC5 wird auf der Vorderseite, parallel zur LeistungskarteC1 angebracht. Die seitlichen AnschlussblöckeB1 undB2 erstrecken sich parallel zur Rückseite des Gehäuses und münden nach außen hin in die seitlichen Öffnungen14 des Gehäuses. Der AnschlussblockB4 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 (7)
- 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 undB2 ) 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.
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