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Schablonengesteuerte Prüfanordnung zur selbsttätigen Prüfung elektrotechnischer
Geräte und Einrichtungen In der Elektrotechnik ist es zur Betriebssicherheit einer
Anlage notwendig, einzelne Einrichtungen und Geräte unter anderem einer Prüfung
auf Hochspannungsdurchschlag und Isolation zu unterziehen. Dies trifft z. B. für
Halb- und Fertigfabrikate und Einrichtungen in Fernmeldeanlagen zu. Zu diesem Zweck
sind Prüfgeräte entwickelt worden, an die das zu prüfende Gerät oder die Einrichtung,
der sogenannte Prüfling, angeschaltet wird. Der Prüfling wird dabei meist mehreren
Prüfarten unterworfen, die bei einer bekannten Anordnung dieser Art nacheinander
von Hand vorgenommen werden. Dabei wird der Prüfling über einen Schaltungswähler,
der nach dem Kreuzschienenprinzip aufgebaut ist, an die verschiedenen Prüfteile,
wie Spannungsquelle oder Meßinstrument, angeschaltet. Die einzelnen Kreuzungspunkte
des Schaltungswählers werden durch Kontaktstöpsel miteinander verbunden. Diese von
Hand vorzunehmenden Einstellungen des Prüfgerätes auf die einzelnen Prüfarten sind
verhältnismäßig zeitraubend und bedürfen zudem einer ständigen Beobachtung der Prüfteile,
.wodurch insbesondere nach längerer Zeit durch Ermüdung des Prüfenden Ablesefehler
auftreten können. Um die Einstellung zu erleichtern, sind bei der bekannten Anordnung
Lochkarten vorgesehen, die auf den Schaltungswähler gelegt werden und durch Einstecken
der Stöpsel in die gelochten Stellen die Herstellung der richtigen Verbindungen
ermöglichen. Ein Nachteil dieser Anordnung
besteht darin, daß jeweils
nur ein einzelner Prüfling den verschiedenen Prüfarten unterworfen werden kann,
so daß die Prüfung mehrerer Prüflinge viel Zeit in Anspruch nimmt.
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Es ist weiterhin eine Prüfanordnung bekannt, bei der ein oder mehrere
elektrotechnische Geräte und Einrichtungen nacheinander selbsttätig geprüft werden.
Dabei liegen sämtliche Prüfpunkte an Potential und werden nacheinander unter gleichzeitiger
Abschaltung von dem angelegten Potential abgeschaltet. Für jede Prüfart, wie Stromdurchgang
oder Isolation, ist ein besonderer Prüfteil erforderlich, dem wiederum eine besondere
Prüfbank zugeordnet ist. Derartige bekannte Anordnungen weisen jedoch außer dem
verhältnismäßig hohen Aufwand an Schaltmitteln den großen Nachteil auf, daß ein
Prüfling, der mehreren Prüfarten unterworfen werden soll, nach jeder Einzelprüfung
von der einen Prüfbank auf die andere umgeklemmt werden muß. Zwar ist es bei dieser
bekannten Anordnung möglich, mehrere Prüflinge an ein und dieselbe Prüfbank anzuschließen
und nacheinander selbsttätig der betreffenden Prüfart zu unterwerfen, der gesamte
Prüfprozeß, bestehend aus mehreren Prüfarten, nimmt jedoch zur Prüfung auch nur
eines einzigen Prüflings viel Zeit in Anspruch.
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Die Erfindung betrifft eine schablonengesteuerte Prüfanordnung der
letztgenannten Art und bezweckt, unter Vermeidung der genannten Nachteile, gleichzeitig
mehrere voneinander unabhängige Stromkreise desselben Prüflings oder mehrerer Prüflinge
nacheinander selbsttätig einer Mehrzahl von Prüfarten zu unterwerfen. Erfindungsgemäß
wird dies dadurch erreicht, daß von den Prüfpunkten, die über dieselben zu prüfenden
Einrichtungen elektrisch miteinander verbunden sind, nur ein Prüfpunkt über den
zugeordneten Schablonenkontakt an Potential gelegt ist, und daß gleichzeitig durch
die Schaltmittel die Schaltstellung des zugeordneten Schablonenkontaktes abgefragt
und dadurch über weitere Schaltmittel die Prüfart festgelegt ist.
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Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung liegen sämtliche Prüfpunkte
entweder direkt über dem zugeordneten Schablonenkontakt oder indirekt über der zu
prüfenden Einrichtung und dem gleichen Schablonenkontakt an Potential. Die Anschaltung
der Prüfpunkte an den Prüfteil und die Abfragung der Schaltstellung der Schablonenkontakte
erfolgt gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung durch eine Relaiskette, die erst
nach erfolgter Prüfung auf die nächste Stufe fortschaltet. Die Kontaktfedern der
Relais, die in den Stromkreisen für die Prüfung auf Isolation angeordnet sind, sind
gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung gegenüber den anderen Kontakten abgeschirmt.
Dadurch ist eine wesentliche Steigerung der Empfindlichkeit bei der Isolationsprüfung
erreicht.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in den Fig. i und 2
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt Fig. i den schaltungsmäßigen
Aufbau der Prüfanordnung, Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Kontaktabschirmung.
Bei der in Fig. i dargestellten Schaltungsanordnung sind nur die zum Verständnis
der Erfindung wesentlichen Stromkreise gezeigt. Über die Prüfpunkte i bis io wird
der Prüfling P, das ist die zu prüfende Einrichtung, an die Prüfeinrichtung angeschaltet.
In dem gezeigten Beispiel sind mit Ausnahme des Prüfpunktes 3 - durch den inneren
Schaltungsaufbau des Prüflings bedingt - insgesamt vier Prüfpunktgruppen gebildet.
Zu der ersten Prüfpunktgruppe gehören die Punkte i, 2 und 5, die beispielsweise
über eine Wicklung I und einen Widerstand Wi miteinander verbunden sind. In der
zweiten Prüfpunktgruppe sind die Punkte q. und 7 über eine Wicklung II miteinander
verbunden. Bei den beiden letzten Prüfpunktgruppen besteht eine direkte Verbindung
der Punkte 6 und 8 bzw. 9 und io. Bei einer derartigen Gruppenbildung ist zu beachten,
daß Prüfpunkte einer Gruppe, z. B. die Punkte i, :z und 5, nur einmal geerdet sein
dürfen. Wird nur ein Punkt jeder Gruppe über einen Schablonenkontakt, beispielsweise
der Prüfpunkt i über den Schablonenkontakt S i der Kontakte S i bis
S io geerdet, so sind damit gleichzeitig auch die übrigen Punkte dieser Gruppe
an Erdpotential gelegt. Wie aus dem folgenden zu entnehmen sein wird, würde sich
bei doppelter Erdung einer Gruppe eine falsche Prüfung der einzelnen Punkte dieser
Gruppe ergeben.
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Um in diesem Beispiel jeden Prüfpunkt bzw. jede elektrisch verbundene
Prüfpunktgruppe gegen jede andere und gegen Masse prüfen zu können, müssen folgende
Schablonenkontakte betätigt werden: S1, S3, S4, S6 und Sa. Außerdem ist der Schablonenkontakt
S11 zum Anlassen einer Relaiskette zu betätigen, die jeden Prüfpunkt nacheinander
an den Prüfteil anschaltet. Hierdurch sind sämtliche Prüfpunkte i bis io an Erdpotential
gelegt, und zwar Prüfpunkt i über Kontakt all, der Kontakte all, bis k- und Schablonenkontakt
S1 und die übrigen Prüfpunkte analog dazu. Über den Schablonenkontakt S11 und die
in Reihe geschalteten Kontakte k I bis b I spricht Relais
A
aus der Relaisreihe A bis K über seine Wicklung II an. Durch das Umschalten
des Kontaktes alle wird der Prüfpunkt i vom Erdpotential abgeschaltet und zunächst
mit dem Umschaltekontakt ntel verbunden. Über den Kontakt aI v aus der Kontaktreihe
aiv bis klv wird das Relais ME über den Schablonenkontakt S1 erregt. Damit ist durch
Umschalten des Kontaktes mel der Prüfpunkt i an den Prüfteil Py für Hoch- i Spannungsdurchschlag
und Isolation geschaltet. Außer den Prüfpunkten 1,2 und 5 sind alle anderen Prüfpunkte
über die Schablonenkontakte S3, Sj, S, und S., geerdet. Die Prüfpunktgruppe 1,2
und 5 wird in nicht näher dargestellter, aber bekannter Weise durch den Prüfteil
zuerst auf Hochspannungsdurchschlag und anschließend auf Isolation geprüft. Erfolgen
beide Prüfungsarten fehlerfrei, so spricht kurzzeitig im Prüfteil für Hochspannungsdurchschlag
und Isolation ein nicht dargestelltes »Gut«-Relais an, dessen Kontakt gy schließt
und das Relais B über seine Wicklung I über folgenden Kreis ansprechen läßt:
Erde, melk B(I), all, kll, A(I).
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Dabei sind all und kll zwei Kontakte aus der Kontaktreihe all bis
kll.
Durch Kontakt b I legt sich das Relais B über
seine Wicklung II in einen Haltestromkreis und trennt gleichzeitig den Stromkreis
für Relais A (II) auf. Relais A hält sich jedoch noch so lange über seine Wicklung
I, wie der Kontakt gr geschlossen bleibt. Durch das Zurückschalten des Kontaktes
aIII wird die Prüfpunktgruppe 1,2 und 5 wieder über den Schablonenkontakt S1 mit
Erdpotential verbunden. Der Kontakt aIV unterbricht den Stromkreis für das Relais
ME, so daß dieses abfällt. Durch das Ansprechen des Relais B wird nunmehr der Prüfpunkt
2 über Kontakt bzunächst an den Umschaltkontakt mei gelegt. Gleichzeitig wird durch
Schließen des Kontaktes b'v die Schaltstellung des dem Prüfpunkt 2 zugeordneten
Schablonenkontaktes SZ abgefragt. Ist dieser geöffnet, wie im vorliegenden Fall,
so spricht Relais ME nicht an, d.h. das Relais DR zur Prüfung auf Stromdurchgang
wird über folgenden Prüfstromkreis erregt: Erde, ,S1, aIII, Prüfpunkt i, Wicklung
I, Prüfpunkt 2, b I I I, me I, D R, -.
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Durch Schließen des Kontaktes dy, wird das Relais C über seine Wicklung
I erregt, das sich über seinen Kontakt ei und seiner zweiten Wicklung in den Haltestromkreis
legt. Relais B bleibt jedoch über seine Wicklung I erregt, solange der Kontakt dy,
geschlossen bleibt. Um nunmehr Relais DR zum Abfallen zu bringen, wird über den
Kontakt drll das Relais ME zum Ansprechen gebracht, welches durch seinen Kontakt
mei den Stromkreis für Relais DR unterbricht. Kontakt er I, verbindet den
Prüfpunkt 3 mit dem Kontakt me I, und der Kontakt c I v schließt den Stromkreis
über den betätigten Schablonenkontakt S3 für das Relais HE. Der Prüfpunkt
3 wird sinngemäß dem Prüfpunkt i zunächst auf Hochspannungsdurchschlag und danach
auf Isolation geprüft.
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In analoger Folge werden die weiteren Prüfpunkte q. bis io nacheinander
geprüft. Mit Hilfe des Relais ME werden in Verbindung mit der Relaiskette A bis
K die Schablonenkontakte S1 bis Slo in der Ansprechreihenfolge der Kettenrelais
auf ihre Schaltstellungen abgefragt. Bei nicht angesprochenem Relais ME wird der
zum Prüfteil angeschaltete Prüfpunkt auf Stromdurchgang (z. B. Prüfpunkte 2, 5,
7; 8 und io) und bei angesprochenem Relais ME auf Hochspannungsdurchschlag und Isolation
(Prüfpunkte. i, 3, q., 6 und 9) geprüft.
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Nach dem Prüfen des letzten Prüfpunktes io bleibt Relais K über seinen
Kontakt k, und über den Schablonenkontakt S11 erregt. Das Relais A spricht über
seine Wicklung I an und legt sich durch seinen Kontakt al über seine Wicklung II
in einen Haltestromkreis. Dieses Schaltkriterium, d. h. Relais K und A angesprochen,
wird für eine Fertigmeldung ausgenutzt, indem der Stromkreis. »Fertig« durch die
Kontakte k v und a v geschlossen wird.
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Die Empfindlichkeit der Isolationsprüfung wird wesentlich gesteigert,
wenn alle bei dieser Prüfung beteiligten Kontakte einschließlich der Verkabelung
abgeschirmt ausgeführt werden. Dies -ist in der Fig. i durch die gestrichelt gezeichnete
Abschirmung Sch
dargestellt. Es ist auch zweckmäßig, die einzelnen Kontaktfedern
der betreffenden Kontakte untereinander abzuschirmen. Eine derartige Anordnung ist
aus der Fig. 2 zu ersehen, in der beispielsweise der Kontakt me, gezeigt ist. Auch
ist es vorteilhaft, die einzelnen Relais oder deren Relaisschienen isoliert zu befestigen
und mit dem Schirm zu verbinden. Alle Schirmleitungen werden in nicht dargestellter,
aber bekannter Weise über einen Strorizbegrenzungswiderstand an die Meßspannung
gelegt. Dadurch wird der zwischen den Leitungen bzw. zwischen der Abschirmung und
dem Leiter liegende Scheinwiderstand wesentlich herabgesetzt.
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Die Prüfanordnung gemäß der Erfindung ist nicht nur auf das in den
Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es kann vielmehr eine Selbstüberwachung
des Prüfteils für Hochspannungsdurchschlag und Isolation dadurch erreicht werden,
daß in nicht dargestellter Weise an den zu prüfenden Prüfpunkt -so lange ein künstlicher
Fehler geschaltet wird, bis der Prüfteil durch eine Fehlersignalisierung die Abschaltung
desselben veranlaßt. Die Empfindlichkeit des Prüfteils für Hochspannungsdurchschlag
und Isolation kann außerdem durch eine Probeprüfung auf voreingestellte Grenzwerte
überwacht werden.