SE452536B - Elektronisk releomkopplare - Google Patents

Description

452 536 - tillförlitligt isolerat från en brand i styranordningen på andra sidan väggen om ljus från elden passerade fönstret.

Vid reaktorns normala funktion leder omkopplarelemen- ten kontinuerligt en stor ström till solenoider, som håller fjäderbelastade ventiler stängda. Den kontinuerliga strömmen genererar värme i omkopplarna och varje värmegrad påskyndar nedbrytningen av omkopplarna. Värmeavledning i omkopplarna skall minimeras så långt som är möjligt.

Omkopplarelementen som utnyttjas i reläet skall ha en kort svarstid, så att reläet kan testas noggrant. Utnytt- jandet av en konventionell helvågslikriktande diodbrygga för matning av spänning till omkopplarelementen ger en snabb diodpumptillkopplingstid, men frånkopplingstiden fördröjs medan kapacitansen i omkopplarelementen urladdas.

En tillräckligt liten läckresistans för snabb urladdning av denna kapacitans skulle avleda för mycket värme. Därför krävs en förbättrad, snabb frånkopplingskrets för spänning som tillföres via en diodbrygga.

Reläet skall vidare ha hög känslighet för då omkopp- laren till följd av fel ej öppnas. Kontroll av utgångskon- taktströmomkopplingen måste bibehålla isoleringen av kon- taktströmmen. Vid det kända förfarandet kopplades utgångs- ledningen till en resistansshunt över vilken spänningsfallet uppmättes för bestämning av om det förekom något strömflöde.

Resistansshunten fördärvade isoleringen av kontaktströmmen.

Enligt vår ovan nämnda svenska patentansökan åstad- kommes en testbar optiskt isolerad styrkrets,-vilken är lämplig att utnyttjas i tillämpningar där en styrstation och en styrd anordning måste vara fysiskt isolerade från varandra. Styrkretsen är speciellt användbar i tillämpningar i vilka en anordning som skall styras måste vara fysiskt och elektriskt separerad från källan för styringångssigna- len, varvid ändå källan kontinuerligt skall kunna övervaka transmissionen, mottagningen och tillståndet för den styrda anordningen. Typiska tillämpningar innefattar styrning av på avstånd belägna elektriska anordningar i kärnkraftverk. 452 5.36 Vid en utföringsform av styrkretsen innefattar den testbara optiskt isolerade styrkretsen enligt uppfinningen första och andra fysiskt separerade enheter, av vilka den första enheten innefattar en ingångsanslutning för mottag- ning av en styrsignal, en första sändare för överföring av styrsignalen till den andra enheten, ett första avkännings- organ för övervakning av nämnda första sändare och avgiv- ning av en signal indikativ för tillståndet hos den första. sändaren, och en första mottagare för mottagning av signa- ler, medan den andra enheten innefattar en andra mottagare för mottagning av signaler från den första sändaren och ' styrning av reläorgan i beroende därav, ett andra avkännings- organ anslutet till den andra mottagaren och nämnda relä- § organ för avkänning av dessas funktion, samt en andra sän- ! dare ansluten till nämnda andra avkänningsorgan för över- föring av signaler från denna till den första mottagaren.

Den första enheten innefattar även anslutningar inkopplade för mottagning av signaler från det första avkänningsorganet och den första mottagaren. I de föredragna utföringsformerna innefattar var och en av sändarna en oscillator och åtmin- stone en logisk grind kopplad till sändaren.

Ett ändamål med föreliggande vidareutveckling av en sådan styrkrets är att förbättra isolation hos den optiskt styrda kretsen genom anordnandet av en ingângsfrekvensdetek- terande krets med smalt bandpass i den andra mottagaren.

Ett annat ändamål är att förbättra funktionskontrollen hos ett optiskt styrt relä genom härledning av reläomkopplar- drivsignalen från en fastlåsande slingoscillator, vilken även ger en exakt alternerande kontrollsignal till en andra sändare innefattande två ljusemitterande dioder. Ännu ett ändamål är att på ett bättre isolerat sätt kontrollera strömflödet genom utgångskontakterna genom an- ordnandet av en transformator med två lindningar och genom att bringa utgångskontaktströmmen att passera genom en lind- ning för att spärra den andra lindningen, som leder en växelström till en andra sändare innefattande en trigger 452 536 " och en ljusemitterande diod.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en styrd reläkrets, som avleder mindre värme genom utnyttjandet av en helvågsomkopplare innefattande ett flertal fälteffekttransistorer.

Ytterligare ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en snabb frånkopplingskrets för en helvågs- omkopplare.

Föreliggande uppfinning ger en förbättrad isolering, bättre prestanda och funktionskontroll hos en optiskt styrd reläomkopplare med hög ström genom anordnandet av ett av- stämt smalt ingångsbandpassfilter, en fastlåst slingoscilla- tor som påverkas av signaler som passerar ingångsfiltret och alstrar en klocksignal för att driva reläets senare steg, omkopplarelement innehållande ett flertal fälteffekt- transistorer, som avleder lite värme, en snabb frånkopp- lingskrets, som påverkas av och som påskyndar en minskning av styrspänningen till fälteffekttransistorerna, och en utgångsströmkontrollerande transformator, som mättas till följd av utgångsströmflödet och kopplar från klocksignalen till en ljusemitterande diod i den andra sändaren, som för- blir frånkopplad under det att utgångsström flyter.

Andra ändamål, egenskaper och fördelar med upp- finningen framgår av följande beskrivning med referens till ritningarna.

Fig. 1 är ett förenklat blockschema över den andra mottagaren i utföringsformen enligt föreliggande uppfinning, visande hur fig. 2, 3 och 4 är sammankopplade.

Fig. 2 illustrerar schematiskt frekvensdetekterings- kretsen och transformatorns isoleringskrets i den andra mottagaren.

Fig. 3 illustrerar schematiskt de isolerade omkopp- larelementen i den andra mottagaren.

Fig. 4 illustrerar schematiskt effektmatningen och _ den isolerade strömavkännande transformatorn i den andra mottagaren. 5 452 536 Fig. 5 illustrerar placeringen av kretskorten i ett kärnreaktorsystem för möjliggörandet av diskreta test av enheterna utan nödsituationsnedkoppling och efter ett matningsbortfall orsakande snabbstopp för hela systemet.

Fig. 6 illustrerar förhållandet mellan de första och andra enheterna i systemet-enligt vår tidigare svenska patentansökan.

Såsom visas allmänt i fig. 6 innefattar uppfinningen enligt vår tidigare ansökan en första enhet 110, en andra enhet 140 och organ 130 för kommunikation mellan de båda enheterna. Vid en föredragen utföringsform är enheterna 110 och 140 fysiskt och elektriskt separerade från var- andra och kopplade till varandra med utnyttjande av optisk teknik. Såsom visas innefattar varje enhet 110 eller 140 en övre funktionsdel 110a eller 140a som, vilket kommer att beskrivas nedan, utnyttjas för styrning av den önskade anordningen, och en nedre testdel 110b eller 140b, vilken övervakar funktionen hos funktionsdelen för att säkerställa att önskade styrsignaler överföres och mottages och den styrda anordningen styrs på korrekt sätt.

Funktionsdelen hos enheten 110 innefattar en anslut- ning 111, till vilken den önskade styringångssignalen till- föres. Styringångssignalen alstras med utnyttjande av en I i sig känd anordning, vilken ej visas i fig. 6. Exempelvis kan kända avkännare detektera temperatur eller andra önskade parametrar och tillföra lämpliga styrinsignaler på ledningen 111 för reglering av tillståndet hos en styranord- ning som är kopplad till ledningar 152 och 1É3 i enheten 140. Varje önskad filtrering, fördröjning eller förstärk- ning av styringângssignalen utföres av en enhet 114 innan styringångssignalen tillföres den första anslutningen hos en NAND-grind 116. En oscillator 112 är kopplad till den andra anslutningen hos NAND-grinden 116 och utsignalen från grinden 116 är kopplad till en första sändare 117. Då kopp7 lingen 130 mellan ingângsenheten 110 och utgàngsenheten 140 vid den föredragna utföringsformen är optisk har oscilla- torn 112 en pulsfrekvens på 100 kHz för att eliminera even- 452 536 6 tuell interferens med vanliga ljuskällor med frekvensen 60 Hz. Signalen på 100 kHz från oscillatorn 112, som kopp- las till styringången 111 via grinden 116, bringar den ljusemitterande dioden i den första sändaren 117 att avge pulser vid denna frekvens och dessa pulser detekteras av en fotodiod i en mottagare 144 i enheten 140.

Dä enheterna 110 och 140 vid den föredragna utfö- ringsformen utnyttjas tillsammans med styrsystem i ett kärnkraftverk kan en relativt tjock vägg av stål, betong eller annat ogenomträngligt material vara anordnad mellan Å 1 enheterna 110 och 140. Överföring av ljus genom en sådan vägg med bibehållande av dess isolering uppnås medelst en lins 131, ett kvartsrör 136 och en andra lins 137. Vid installationer där sådan rigorös isolering ej krävs kan _ givetvis överföringen mellan den första sändaren 117 och É mottagaren 144 ske med utnyttjande av annan känd teknik. ' Mottagaren 144 är via en kondensator 145 kapacitivt kopplad till en förstärkare 147. Härigenom erhålles i prak- tiken en filtrerad, återtriggbar vippa. Kondensatorn 145 begränsar bandbredden hos den överförda signalen för att avvisa brus med frekvensen 60 Hz och även brus vid högre frekvenser.

Så länge ljuspulser korsar den optiska gränsen 130 till utgångsenheten 140 kommer denna vippsektion att bi- behålla en belastningsaktiverande likströmssignal. Den belastningsaktiverande signalen driver ett relä 148 för - styrning av en anordning som är ansluten till ledningarna 152 och 153. En överbelastningsskyddande diod 150 är lämpligen inkopplad i reläet 148.

För att tillförsäkra bästa möjliga tillförlitlighet hos enheternas 110 och 140 funktionsdelar övervakas dessas tillstånd kontinuerligt av enheternas 110 och 140 test- delar 110b resp. 140b. En ledning 118 i enheten 110a är inkopplad för att kontinuerligt mottaga utsignalerna från grinden 116 som driver sändaren 117. Denna ledning är via ett motstånd 119 och en inverterare 120 kopplad till an- 7 452 536 slutningen 121. Anslutningen 121 kommer att ständigt till- handahålla en signal som är komplementär relativt utsigna- len från grinden 116. Anslutningen 121 kan vara kopplad till andra kända övervakningskretsar, som kan utnyttjas för aktivering av ett alarm, aktivering av ett redundant styrsystem eller genomföra andra kända funktioner om styrinsignalen som tillföres anslutningen 111 och den in- verterade sändarpulssignalen på anslutningen 121 skulle ha felaktiga faser relativt varandra.

En avgrening i form av en ledning 157 är anordnad mellan förstärkaren 147 och reläet 148. Denna ledning är via ett motstånd 159 kopplad till en anslutning hos en NAND-grind 164. Grindens 164 anslutning är förbunden med en oscillator 142, vilken drivs av en på avstånd belägen effektmatning 143. Utsignalen från grinden 164 driver en ljusemitterande diod 165a i en andra sändare 165.

En andra avledning 156, typiskt en spole med ett enda varv, är anordnad i reläet 148 för att medge konti- nuerlig övervakning av dettas tillstànd. Denna avledning är via ett motstånd 160 kopplad till en anslutning hos en NAND-grind 163. Grindens 163 andra anslutning är förbunden med oscillatorn 142 och driver en andra ljusemitterande diod 165b i sändaren 165.

På samma sätt som beskrivits i samband med sändaren 117 alstrar sändaren 165 signaler som detekteras av en mot- tagare 122. Ljusutsignalen från den ljusemitterande dioden som är kopplad till grinden 164 överföres via_en lins 138, ett kvartsrör 134 och en lins 132 till en fotodiod ansluten till en ledning 123. På liknande sätt överföres utsignalen från grinden 163 via en lins 139, ett kvartsrör 135 och mottages den via en lins 133, varvid den styr en fotodiod ansluten till en ledning 124. Kondensatorer 125 och 126 är kopplade till ledningar 123 och 124 för àstadkommande av samma funktion som den ovan beskrivna kondensatorn 145.

Utsignalerna från mottagaren 122 är sedan via kon- densatorerna 125 och 126 kapacitivt kopplade till förstär- 452 536 s kare 127 och 128, vilka i sin tur styr noder 115 och 129.

Signalen som tillföres noden 129 indikerar korrekt mot- tagning av den överförda styrsignalen, medan signalen som tillföras noden 115 indikerar korrekt funktion hos reläet 148. Noderna 115 och 129 kan vara anslutna till en övervakningsutrustning lik den som är kopplad till noden 21.

Tabell 1 nedan illustrerar funktionen hos enheterna 110 och 140.

TABELL 1 INGÅNGSENHET 110 UTGÅNGSENHET 140 Ljuspuls- Grindavkänning Strömavkänning Styringång 111 sändare 117 Diod 165a Diod 165b "FRÅN" Inget ljus Inget ljus Ljuspuls- ^ transmission "TILL" Ljuspuls- Ljuspuls- Inget ljus transmission transmission En speciell fördel är att man kan verifiera korrekt funktion hos enheterna 110 och 140 och mellanliggande linser och rör 130 genom aktivering av styrsignalen 111 under korta tidsintervall av storleksordningen millisekunder utan akti- vering av den styrda anordningen. Då en sådan test genomföres skall samtliga utgångar 121, 129 och 115 hos testkretsen i enheten 110b ändra tillstånd under denna tid, varvid dock genom lämplig styrning av pulsvaraktigheten den styrda an- ordningen med dess vanligen relativt sett större massa ej kommer att ändra tillstånd. Enligt uppfinningen åstadkommas således ett fysiskt isolerat styrsystem med högre tillför- litlighet hos vilket samtliga delar kontinuerligt övervakas för säkerställande av korrekt funktion. Styrsystemet medger 9 452 536 on-line test av dess funktion.

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett isolerat relä 10, vilket representerar en förbättring av den andra mottagaren 140. Reläet 10 sluter en omkopplare 60 för till- förande av en ström representerande effekten 2000 W till en solenoid 99, vilken påverkar en ventil, ej visad, i en tryckluftdriven styrstavdrivenhet i en reaktor, ej visad.

Då det är önskvärt att driva reaktorn med styrstavarna ut- dragna ur härden slutes omkopplaren 60 för matning av växel- ström till solenoiden 99 och övervinna en fjäder, ej visad, för att hålla ventilen stängd. Dä ett nödläge kräver infö- ring av en styrstav i reaktorhärden eller om någon annan typ av fel uppträder i reaktorns skyddssystem skall kontak- terna öppna för att avbryta strömmen till solenoiderna och medge de fjäderbelastade ventilerna att släppa fram tryck- luft och driva in styrstavarna i härden.

Det finns tvâ reläomkopplare 10 som tillför ström till var och en av två solenoider, som styr respektive ventil i tryckluftledningen till en enda styrstav. Före- liggande uppfinning hänför sig till varje sådant relä 10. Åtminstone två och som mest tre omkopplarkontakter måste öppnas samtidigt för att avbryta strömmen till de båda solenoiderna och frige båda ventilerna. De fyra omkopplarna styrs individuellt av fyra separata delar av reaktorutrust- ningen. Förutom att ge extra säkerhet medger reläredundans att reläerna kan testas individuellt utan att frige tryck- luft och nödstoppa reaktorn. Varje relä skall vara så väl isolerat som möjligt från dess styrdel och styranordningen 110 och endast kommunicera med mycket specifika optiska signaler 13, 28 och 96.

I fig. 2, 3 och 4 är värdena för samtliga kapacitan- ser uttryckta i mikrofarad och värdena för alla resistanser i ohm, varvid samtliga motstånds effektvärde är 0,250 W om ej annat anges. Med referens till fig. 2 är reläomkopplaren 10 anordnad på ett kretskort isolerad från sin styrdel och från enheten 110 medelst en betongvägg 11 i omrâdet 130 u 452 536 10 enligt fig. 6 med ett glas- eller kvartsfönster 136, genom vilket en ljuspulssignal 13 passerar. Pulsen mottages av en ljuskänslig transistor 14, vilken ersätter mottagaren 144 enligt fig. 6. Transistorn 14 alstrar en ström med signalens 13 frekvens i emitterledningen 76. En avstämd krets 77 innefattar en spole 15, företrädesvis med induk- tansvärdet 620 PH, en kondensator 16, företrädesvis med ett kapacitansvärde på 3900 pF, och en spänningsmatning på 5 V. Kretsen 77 har en karakteristisk frekvens på 100 kHz. En 100 kHz puls på ledningen 76 till transistorns 17 bas i kretsen 77 ger upphov till en ström genom transis- torns 17 kollektor, som ger resonans med spolen 15 och kon- densatorn 16 och alstrar en förstärkt 100 kHz signal på en ledning 18. Den avstämda kretsen 77 har mycket låg förstärk- ning vid 60 Hz, som representerar det mest vanliga bakgrunds- bruset, och ingen likströmsförstärkning. Kondensatorn 19, företrädesvis på 0,001 FF, blockerar den likström som skulle flyta genom spolen 15 under icke-resonansintervall.

Oscillatorn 20 utgöres av en faslåst slingtonavkodare av standardtyp, som låser vid insignaler på 100 kHz, avvisar signaler som varierar mer än 7% och ger en 100 kHz klock- signal vid sin utgång 21. Då oscillatorn 20 är låst vid 100 kHz alstrar den en digital låg signal och då den ej är låst en digital hög signal vid dess utgång 22. De digitala signalerna bringas passera genom en inverterande Schmitt- trigger 23 till en ledning 24, medan den oscillerande signa- len på ledningen 21 bringas passera genom en nivåskiftare 25 till en ledning 26, varvid ledningarna 24 och 26 utgör ingångarna till en NAND-grind 27, som alstrar en annan 100 kHz signal vid sin utgång 28. Signalen på ledningen 28 förstärks och inverteras av en förstärkare 29. Effekten av anordningarna 23, 25, 27 och 29 är således att förstärka, invertera och forma den signal på 100 kHz som via en led- ning 30 tillföres baserna hos komplementära bipolära tran- sistorer 31 och 32. Transistorn 31 förstärker högspännings- partierna hos den oscillerande signalen, medan transistorn 11 452 536 32 förstärker lågspänningspartierna under alstrande av en oscillerande signal förstärkt till 12 V vid en ingång 33 hos en transformator 34. En kondensator 87, företrädesvis på 0,1 PF, eliminerar den likspänning som införes av form- ningsförstärkarna. Transformatorn 34 är en "hackare" med ett spolförhàllande på 1:1:1 och alstrar en annan 12 V oscillerande signal mellan transformatorns utgångsledningar 35 och 36. Jordfel i ingångsledningen 33 isoleras av trans- formatorn.

En diod 37 som emitterar infrarött ljus utsänder ljuspulser 38 representerande transformatorns 34 utsignal.

Dioden 37 är analog med men ej densamma som dioden 165a i fig. 6. En ljuspuls 38 på 100 kHz från dioden 37 verifierar att en korrekt insignal på 100 kHz har mottagits och bringats passera av den avstämda kretsen 77, de förstärkande och formande anordningarna 23, 25, 27, 29, 31 och 32 och den isolerande transformatorn 34. Signalen 38 överföres genom ett fönster 112, fig. 6. Dioden 88 skyddar den ljusemitte- rande dioden 37 då polariteten hos transformatorns utsignal reverseras.

Växelströmmen på 12 V mellan ledningarna 35 och 36 tillföres en helvågslikriktardiodbrygga 40, som innefattar dioder 41 och 42, vilka har sina katoder förbundna med en ledning 50, samt dioder 43 och 44, vilka har sina anoder förbundna med en ledning 51. Växelströmssignalen på 12 V mellan ledningarna 35 och 36 reduceras således motsvarande två diodspänningsfall och likriktas för alstring av en positiv likspänning på 10,6 V på en ledning 60 och en iso- lerad jordpotential på en ledning 51.

Med referens till fig. 3 utgör den positiva spänning- en på 10,6 V på ledningen 50 tillkopplingsspänningen på en ledning 58 för ett arrangemang 60 med fälteffekttransistorer.

Arrangemanget 60 innefattar två rader 61-64 och 67-70 av fälteffekttransistorer med N-kanaler, varvid transistorerna i varje rad är inbördes parallellkopplade. Internt har varje transistor katoden hos en diod 72 kopplad till dess 452 536 12 kollektorelektrod och anoden till dess källelektrod. Vid den föredragna utföringsformen utgöres transistor/diod- kombinationen av en s.k. "Hexfet", som tillverkas av International Rectifier Company. Samtliga fälteffekttran- sistorer 60 har sina grindelektroder anslutna, företrädes- vis via ett respektive motstånd 59 på 200 ohm, till en ledning 58 och sina källelektroder anslutna till en isole- rad jordförbindning 66. Nämnda transistor/diod-kombinationer 60 kopplas till så snabbt, att då de är inkopplade parallellt dessas differentialtillkopplingsspänning orsakar oscilla- tioner hos källelektrodanslutningarna 71 och 65. Motstånden 59 bildar parasitiska svängningsundertryckare, som förhind- rar denna svängning. Källelektroderna hos fälteffekttran- sistorerna 61-64 är sammankopplade vid omkopplarkontakt- punkten 65 och källelektroderna hos fälteffekttransistorerna 67-70 är sammankopplade med en ledning 71, vilken är kopplad till en omkopplarkontakt 75 via en strömkännande transforma- tor 80, som kommer att beskrivas. En spänning på ledningen 58 som överstiger +6 V bringar fälteffekttransistorernas grindelektroder att inta ett ledande tillstånd, vilket kompletterar en krets mellan omkopplarkontakterna 65 och 75. Kontakterna motsvarar anslutningarna 152 och 153 i fig. 6. Dioden 57 (fig. 2) mellan ledningen 58 och en isolerad, gemensam jord 51 förhindrar överdrivna spänningstransienter som skulle kunna skada fälteffekttransistorernas grindelek- troder. Ström som flyter genom kontakterna matar en solenoid 99 (fig. 1) för att hålla de fjäderbelastade ventilerna, ej visade, tillslutna i tryckluftledningarna. ~ Ett avbrott i den optiska ingångssignalen på 100 kHz till fototransistorn 14 avbryter spänningen på ledningen 58, varvid fälteffekttransistorerna slutar leda medförande att strömmen genom kontakterna 65 och 75 upphör. Det är önskvärt att fälteffekttransistorerna 60 stoppar strömflödet genom kontakterna 65 och 75 så snabbt som möjligt. Varje grind har en signifikant kapacitans, som måste urladdas för frånkopp- ling av fälteffekttransistorn och detta sker medelst en 13 452 536 läckresistans 48 och frånkopplingskrets 49 i fig. 2. Så snart transformatorn 34 upphör att alstra ström mellan ledningarna 50 och 51 börjar ett motstånd 48, företrädes- vis på 10 kohm, att urladda kapacitansen hos ledningen 50. Det positiva strömflödet i ledningen 50 till ledningen 58 sker genom en diod 52. Då spänningen på ledningen 50 och basledningen 53 hos en transistor 55 är approximativt 0,7 V under spänningen på ledningen 58 börjar transistorn 55 att leda genom dess emitter 54 och kollektor 56 till jord och snabbt urladda den i grindanslutningsledningen 58 kvarvarande laddningen på approximativt 32000 pF för frånkoppling av utgångsanordningar 60.

Dioder 95 utgöres av motkopplade zenerdioder med en genombrottsspänning på ca. 300 V. Dessa dioder förhind- rar den induktiva stöten från solenoiderna att nå märk- spänningen 400 V för fälteffekttransistor/diod-kombinationer- na. Dioderna 95 motsvarar dioden 150 i fig. 6.

Med referens till fig. 4 så sker verifiering av att fälteffekttransistorerna 60 har slutat att leda medelst den strömkännande transformatorn 80, som har en liten kärna med kvadratisk slingkarakteristik. Ledningen 71 är ansluten till en utgàngskontakt 75 via en första lindning 73 med tre varv i transformatorn 80. Den normala strömmen genom solenoiden på 2000 W eller varje ström över 5 A mättar transformatorn 80 och hindrar den från att arbeta som en transformator. En lindning 82 är via en kondensator 83 på företrädesvis 0,10 pF och ett motstånd 84 på företrädesvis 10 kohm ansluten till den 100 kHz klocksignalledningen 26 från nivåskiftaren 25 i fig. 2. Då transformatorn 80 är mättad representerar lindningen 82 en mycket låg impedans hos ingångsledningen 85 och spänningen på 100 kHz från lindningen 82 representerar ej en logisk "1" för en komp- lementär MOS-grind 91. Så länge ström flyter genom kontak- terna 65 och 75 erhålles ej någon utsignal från grinden 91. Då strömmen genom kontakterna och genom lindningen 73 upphör börjar transformatorn 80 att arbeta som en transfor- 452 536 14 mator med en hög impediv induktans, varvid spänningen på ledningarna 85 och 90 ökar och grinden 91 börjar att låta 100 kHz signalen från ledningen 85 att passera. Nämnda 100 kHz signal på triggerutgångsledníngen 92 förstärks och inverteras av en inverterare 93 och aktiverar en ljus- emitterande diod 94. Ljuspulser 96 från dioden 94 visar att kretsen mellan kontakterna har brutits. Ljussignalerna överföres genom ett tredje glasfönster 136 (fig. 6) åter till styranordningen, så att enheten 110 kan indikera öpp- ning av omkopplarkontakterna. Den ljusemitterande dioden 94 är analog med dioden 165b i fig. 6. Utsändning av ljus från dioden 94 medan en 100 kHz signal överföres till dioden 14 (fig. 2), indikerar en felfunktion hos kortet.

Avsaknaden av ljusutsändning från dioden 94 då någon signal 13 ej sänds till dioden 14 indikerar likaså en felfunktion.

Ovan har en föredragen utföringsform av uppfinningen beskrivits, vilken utföringsform endast är avsedd att illu- strera uppfinningen och ej begränsa denna. Det framstår som självklart för fackmannen inom området att olika modifika- tioner kan utföras av systemet utan avsteg från uppfinnings- tanken. Exempelvis kan radiosignaler eller andra medel ut- nyttjas för att kommunicera mellan de tvâ fysiskt separerade É enheterna. Uppfinningens omfattning definieras av efter- följande patentkrav.

Claims (4)

452 Söó 15 Patentkrav

1. Elektronisk reläomkopplare av det slag som styrs av en exakt alternerande optisk ingångssignal (13) från och avger mottagnings- och funktionsverifierande optiska utgångssignaler (38, 96) till en styranordning (110), från vilken nämnda reläomkopplare i övrigt är isolerad till den grad som överhuvudtaget är praktiskt möjligt, vilken omkopplare har isolerade jordanslutningar (51: 66) och helvàgslikriktande organ (40) för att likrikta nämnda alternerande signal till en omkopplarkontaktstyrspänning, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en ingångs- frekvensdetekterande krets (97), omkopplarelement (60) innefattande ett första och ett andra flertal fälteffekt- transistoranordningar av s.k. hexfet-typ (61-64; 67-70) med kollektorelektrodledningar anslutna till första resp. andra punkter (65: 71), källelektrodledningar anslutna till en av nämnda isolerade jordanslutningar (66) och grindelektrodledningar anslutna (via 58) till nämnda lik- riktarorgan (40), en snabb frånkopplarkrets (49) inkopplad mellan nämnda likriktarorgan (40) och nämnda grindelektrod- ledningar, samt funktionsverifierande organ innefattande en^strömkännande transformator (80) med tvâ lindningar (73, 82), av vilka lindningar en första (73) är inkopplad i serie mellan nämnda första och andra punkter och den andra (82) är inkopplad i serie mellan en av nämnda isole- rade jordanslutningar och nämnda ingângsfilter, varigenom ström i den första lindningen (73) styr spänningen i den andra lindningen (82) och nämnda spänning styr nämnda funktionsverifierande optiska signal.

2. Omkopplare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda frånkopplarkrets (49) innefattar en bipolär transistor (55) av NPN-typ med en kollektorelektrod (56) ansluten till en av nämnda jordanslutningar (52) och en baselektrod (53) och en emitterelektrod (54) båda inkopplade 452 536 16 mellan nämnda grindelektroder (via 58) och nämnda lik- riktarorgan (40), och att nämnda frånkopplarkrets (49) dessutom innefattar en diod (52) med en katod kopplad till nämnda emitter (54) och en anod kopplad till nämnda bas (53).

3. '3. Omkopplare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda frekvensdetekterande krets (97) innefattar ett avstämt smalt ingångsbandpassfilter (77) som inne- fattar en elektrisk signalingångsanslutning (76). en ut- gångsanslutning (18), en positiv spänningsmatningsanslut- ning, en jordanslutning, en bipolär transistor (17) av NPN-typ med en emitter kopplad till nämnda jordanslutning, en bas kopplad till nämnda ingångsanslutning (76) och en kollektor kopplad till nämnda utgângsanslutning (18), samt ett induktanskapacitansnät (15, 16) inkopplat parallellt mellan nämnda spänningsmatningsanslutning och nämnda kollektor, vilken induktans (15) och kapacitans (16) tillsammans har en karakteristisk frekvens pâ approxi- mativt 100 kHz, varigenom en 100 kHz signal vid nämnda ingångsanslutning (76) bringar nämnda transistdr (17) att arbeta i beroende av nämnda nät för alstring av en 100 kHz signal vid nämnda utgångsanslutning (18).

4. Omkopplare enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda frekvensdetekterande krets (97) dessutom innefattar en oscillatoringâng kopplad till utgàngsanslut- ningen (18) hos nämnda avstämda krets (15, 16), en digital oscillatorutgångsanslutning (22), en oscillatorklockutgångs- anslutning (21), och en faslåsande slingoscillator (20), vilken låser på en 100 kHz signal vid oscillatorns (20) in- gång och avvisar signaler som varierar mer än 7% från 100 kHz, alstrar logiska signaler med hög och låg nivå vid nämnda digitala utgångsanslutning (22) indikativa för huruvida nämnda oscillator (20) är låst eller ej, och då den är låst alstrar en 100 kHz signal vid nämnda klock- utgângsanslutning (21).