DE1121185B - Vorrichtung zur selbsttaetigen Anzeige von Betriebsstoerungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur selbsttätigen Anzeige von Betriebsstörungen.

Es ist bei elektrischen Anlagen bekannt, Vorrichtungen zur selbsttätigen Anzeige von Betriebsstörungen vorzusehen, die bei eintretender Störung das Überwachungspersonal auf diese Störung aufmerksam macht. Wenn irgendeiner der Stromkreise der Anlage von einer Störung befallen wird, so wird nicht nur die entsprechende Schutzvorrichtung ein- und dieser Stromkreis ausgeschaltet, sondern ein optisches und/oder akustisches Signal erzeugt. So kann z. B. eine Tafel bestimmter Farbe oder, besser, eine die Stelle und die Art der Störung kennzeichnende Tafel beleuchtet werden. Es kann jedoch vorkommen, daß die Störung nicht rasch genug beseitigt wird, so daß sie weitere Störungen verursacht, die ebenfalls in gleicher Weise angezeigt werden. Es ist aber in einem solchen Fall nicht mehr möglich, die Reihenfolge der Störungen zu ermitteln, was ihre Behebung erheblich schwieriger macht.

Ziel der Erfindung ist es, eine Anzeigevorrichtung zu schaffen, bei welcher jedem Stromkreis verschiedene Signale zugeordnet werden, die die Feststellung, ob es sich um die ursprüngliche oder eine darauffolgende Störung handelt, ermöglicht. Im gleichen Sinne können die Anzeigesignale so weit differenziert werden, daß es möglich wird, festzustellen, ob es sich um die zweite, dritte oder eine weitere Störung handelt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt dies dadurch, daß jedem der ρ Stromkreise («+1) untereinander umschaltbare, als Gedächtnis dienende Speicher zugeordnet sind, wobei die Speicher erster Ordnung die anzeigende erste Störung, die Speicher zweiter Ordnung die anzeigende zweite Störung und die Speicher n-ter Ordnung die anzeigende /i-te Störung steuern, daß nur die Speicher erster Ordnung normalerweise eingeschaltet sind, daß bei Anzeige einer Störung erster Ordnung alle übrigen Speicher erster Ordnung aus- und alle Speicher zweiter Ordnung eingeschaltet werden usw. bis zur Einschaltung der Speicher («+l)-ter Ordnung, die alle Störungen einer größeren Ordnung unterscheidungslos anzeigen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein vereinfachtes Schema einer drei Informationsstromkreise aufweisenden Anlage mit elektromagnetischen Relais zur Betätigung der Umsteuerung,

Fig. 2 ein ähnliches Schema, wobei jedoch kontaktlose statische Relais verwendet werden,

Fig. 3 eine Prinzipschaltung eines weiteren Ausführungsbeispieles und

Vorrichtung zur selbsttätigen Anzeige
von Betriebsstörungen

Anmelder:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.,
Baden (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 11. März (Nr. PV 821 056)

und 28. März 1960 (Nr. PV 822 629)

Marcel Touly, Boulogne, Seine (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 4 und 5 je zwei Schaltungen mit Verzögerung.

Da die in Vorrichtungen zur Anzeige von Betriebsstörungen als Gedächtnis verwendeten Speicher bekannter Bauart sind, werden sie nachstehend nicht besonders beschrieben. Sie können z. B. durch Sperrrelais oder durch Kippschaltung, sogenannter Flip-Flop-Schaltungen, mit oder ohne Transistoren gebildet werden. Der Einfachheit halber hat man in der Zeichnung diese Speicher durch Vierecke dargestellt, deren Ein- und Ausgangsklemmen nur die Polarität 0 und + oder umgekehrt haben können.

Dem Stromkreis 1 der Anlage sind somit zwei Speicher zugeordnet. Der Speicher M₁₁ ist erster und der Speicher M₁₂ zweiter Ordnung. Sie sind untereinander über das Relais RC₁ umschaltbar, und jeder von ihnen steuert ein besonderes Anzeigeelement L₁₁ bzw. L₁₂. Den Stromkreisen 2 und 3 sind in gleicher Weise Speicher M₂₁, M₂₉ bzw. M₃₁, M₃₂ und Anzeigeelemente L₂₁, L₂₂ bzw. L₃₁, L₃₂ zugeordnet.

Diese Anlage funktioniert wie folgt: Wenn keine Störung vorhanden ist, so haben die Klemmen der Speicher die in der Zeichnung angegebene Polarität, die Anzeigeelemente leuchten nicht, und die Relais

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sind nicht erregt. Ihre Kontakte nehmen die dargestellten Stellungen ein, für welche die Speicher Mp₁ ein- und die Speicher Mp₃ ausgeschaltet sind.

Wenn jetzt im Stromkreis 1 eine Störung auftritt, so wird die entsprechende Schutzvorrichtung ausgelöst, und sie erzeugt ein Signal positiver Spannung, das über das Relais RC₁ und die Eingangsdiode D₁₁ des Speichers Af₁₁ ein Umkippen dieses Speichers verursacht. Die Polarität seiner Ein- und Ausgangsklemmen wird umgekehrt. Sie kann nicht mehr automatisch ihren ursprünglichen Zustand wieder einnehmen. Die Eingangsklemme des Speichers Ai₁₁ hat jetzt eine positive Polarität, so daß das Anzeigeelement L₁₁ leuchten kann. Die Diode D₁₁ sperrt den Weg zwischen dem Speicher Af₁₁ und dem Stromkreis, so daß kein Strom vom ersten in den letzteren fließen kann. Gleichzeitig mit dem Beleuchten des Anzeigeelementes L₁₁ verursacht das Umkippen des SpCiChCrSM₁₁ eine Erregung der Relais RC₂ und RC₃. Dadurch werden die Speicher M₂₂ und M₃₂ eingeschaltet. Wenn jetzt z. B. im Stromkreis 3 eine Störung auftritt, so gelangt das Signal der Schutzvorrichtung in den Speicher M₃₂, und das Anzeigeelement L₃₂ und nicht das Anzeigeelement L₃₁ wird beleuchtet. Die Gruppen von DiOdCnD₁₁, D₁₂ und D₁₃ dienen lediglich zur Isolierung, sie gewährleisten die Unabhängigkeit der Steuerstromkreise der Relais RC_t.

Aus dem Vorstehenden geht klar hervor, daß eine auf einem der Anzeigeelemente L₁₁ angezeigte Störung sich deutlich von einer nachfolgenden Störung unterscheidet, da letztere nur auf einem Anzeigeelement L₁₂ erscheinen kann. Die Anordnung der Anzeigeelemente, ihre Farbe oder andere Kennzeichnungen werden derart gewählt, daß das Ablesen fehlerfrei und leicht erfolgen kann.

Dieses System kann sehr leicht zur Anzeige einer Störung n-ter Ordnung verallgemeinert werden. Um eine besondere Kennzeichnung der zweiten Störung zu erhalten, würde es genügen, in Stromrichtung gesehen, vor den Dioden der Gruppe D₁₂ weitere Relais, wie AC₁, vorzusehen, die eine Umschaltung zwischen den Speichern M₁₂ und weitere Speicher M₁₃ ermöglichen wurden. Das Umkippen der Speicher M₁₂ würde dann, wie vorstehend erläutert, zur Steuerung der Relais der anderen Stromkreise und zur Einschaltung der Speicher M₁₈ dienen. Wenn die Anlage ρ Stromkreise aufweist (p mindestens gleich ri), so kann man die Reihenfolge der η ersten Störungen mit p(n+l) Speichern und pn Relais verwirklichen.

Elektromagnetische Relais können nur in Anlagen verwendet werden, in welchem der Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Störungen größer ist als die Zeitkonstante der Relais. Wenn, wie es praktisch immer der Fall ist, die Störungen sehr rasch aufeinanderfolgen, so müssen kontaktlose statische Relais verwendet werden, deren Wirkungsweise praktisch augenblicklich ist.

In Fig. 2 ist eine Anlage mit solchen Relais schematisch dargestellt. Sämtliche Speicher sind hier mit Transistoren versehen. Sie weisen eine Eingangsklemme E, eine Ausgangsklemme S und eine dritte Klemme .4 auf, welch letztere auf der Eingangsseite vorgesehen ist und zur Speisung des Anzeigeelementes, gegebenenfalls über eine Verstärkungsstufe, dient.

Damit die ganze Anlage zur Zufriedenheit funktioniert, muß der Widerstand des Eingangsstromkreises des Speichers (Klemme E) in bezug auf den Widerstand 7? hoch sein. Letzterer soll in bezug auf die Widerstände der Ausgangsstromkreise (Klemme.?) und der Steuerung des Anzeigeelementes (Klemme ä) selbst hoch sein. Diese Widerstände können z. B. im Verhältnis 100, 10, 1, 1 sein.

Die Umschaltrelais sind hier durch Kombinationen von Widerständen und von Dioden ersetzt, die über Ableitungen mit kleinerem Widerstand ein augenblickliches Kurzschließen der Eingänge der Speicher,

ίο deren Ausschaltung gewünscht wird, ermöglichen. Die dargestellte Anlage funktioniert wie folgt:

Die Polarität der verschiedenen Speicher ist wie in der Zeichnung angegeben. Man nimmt an, daß die erste Störung im Stromkreis 1 erfolgt. Das Signal positiver Spannung von der Schutzvorrichtung gelangt über die Diode D₁₁ und den es abschwächenden Widerstand A₁₁ in den Speicher M₁₁. Da die volle positive Spannung der Klemmen S₂₁ und S₃₁ an den Kathoden der Dioden D₁₂₁ und D₁₃₁ angelangt ist, so

ao bleiben letztere blockiert. Das Signal gelangt ohne weitere Abschwächung in den Speicher M₁₁ und verursacht dessen Umkippen. Die Polarität der Klemmen E₁₁, A₁₁, S₁₁ wird umgekehrt, so daß das Anzeigeelement L₁₁ beleuchtet wird, während über die Dioden

as D₁₂₁, D₁₃₁, D₂₁₁ und D₃₁₁ die Speicher M₁₂ ausgeschaltet werden. Ein Teil des ursprünglichen Signals wandert über die stromaufwärts von der Diode D₁₁ vorhandene Ableitung in Richtung des Speichers M₁₂. Nachdem aber dieses Teilsignal über die Widerstände der Gruppe A₁₂ gelangt ist, ist es selber gänzlich über die Stromkreise der Klemmen abgeleitet, die in diesem Augenblick noch die Polarität 0 haben, so daß das Teilsignal, das über Stromkreise von niedrigem Widerstand fließt, den Speicher M₁₂ nie erreichen kann.

Wenn eine zweite Störung, z. B. im Stromkreis 3, auftaucht, so teilt sich das Signal in gleicher Weise stromaufwärts von der Diode D₃₁. Ein Teil des Signals gelangt durch die Diode und den Widerstand A₈₁, wird aber von der jetzt freigegebenen Diode D₃₁₁ in den Stromkreis S₁₁ von niedrigem Widerstand, in welchen es wegen des Durchgangs durch den Widerstand U₃₁ nur sehr geschwächt gelangt, gesteuert. Dieses Teilsignal kann somit die Speicher M₃₁ und

M₁₁ nicht mehr beeinflussen. Der übrige TeU des Signals teilt sich selber in drei Teile, von denen der eine, der nicht mehr in den jetzt blockierten Stromkreis A₁₁ fließen kann, den Speicher M₃₂ erreicht, der dadurch umgekippt wird. Das Anzeigeelement L₃₂ wird beleuchtet und alle Speicher M₁₂ ausgeschaltet usw.

Damit die beschriebene Anlage richtig funktioniert, muß die Reihenfolge der von den Schutzvorrichtungen erzeugten Signale der Reihenfolge der Störungen genau entsprechen. Dies ist meistens, jedoch nicht immer der Fall, und zwar besonders dann nicht, wenn diese Signale rasch aufeinanderfolgen. Sie sind gewöhnlich von Relais der Schutzvorrichtungen erzeugt, die verschiedene Verzögerungen haben können,

Co so daß die Reihenfolge der Störungen unter Umständen falsch angezeigt werden könnte. Dies läßt sich jedoch mit der Anordnung gemäß Fig. 3 beseitigen. Die als Signalgeneratoren dienenden Relais RP₁, RP₂, RP₃ der Schutzvorrichtungen sind jedes an

einem einstellbaren Verzögerungskreis RA₁, RA₂, RA₃ angeschlossen. Wenn man die Eigenverzögerungen der Relais mit r_v r₂, r₃ und die Verzögerungen der Kreise RA₁ mit T₁, r₂ und r₃' bezeichnet, so sieht

man, daß letztere derart eingestellt werden müssen, daß

r_x + T₁ = λ, + r₂' = r_s + λ₃' = /:.

Ist diese Bedingung erfüllt, so ist eine Umkehrung der richtigen Reihenfolge der Anzeige der Störungen unmöglich.

Als Verzögerungskreis kann z. B. die klassische, in Fig. 4 dargestellte Schaltung mit einem einstellbaren Widerstand R und einer einstellbaren Kapazität C verwendet werden.

In Fig. 5 ist eine Variante dargestellt, bei welcher der Verzögerungskreis durch eine Kippschaltung mit Transistoren gebildet ist. Wenn die Kontakte des Relais RP schließen, so gelangt ein kurzer Impuls in den Stromkreis R₁, C₁, dessen Zeitkonstante kleiner als diejenigen der eigentlichen Kippschaltung sein muß. Letztere überträgt den Impuls mit einer Verzögerung, die eine Funktion des Wertes des Widerstandes R₃ ist.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur selbsttätigen Anzeige von Betriebsstörungen, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der ρ Stromkreise (n + 1) untereinander umschaltbare, als Gedächtnis dienende Speicher zugeordnet sind, wobei die Speicher erster Ordnung die anzeigende erste Störung, die Speicher zweiter Ordnung die anzeigende zweite Störung und die Speicher n-ter Ordnung die anzeigende «-te Störung steuern, daß nur die Speicher erster Ordnung normalerweise eingeschaltet sind, daß bei Anzeige einer Störung erster Ordnung alle übrigen Speicher erster Ordnung aus- und alle Speicher zweiter Ordnung eingeschaltet werden usw. bis zur Einschaltung der Speicher (n + l)-ter Ordnung, die alle Störungen einer größeren Ordnung unterscheidungslos anzeigen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Speichern elektromagnetische Relais vorgesehen sind, die durch den Polaritätswechsel des das Störungssignal erhaltenden Speichers gesteuert werden, welche Relais zur Ein- und Ausschaltung der Speicher dienen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschalten der Speicher über statische Relais mit augenblicklicher Wirkung erfolgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als statische Relais Kombinationen von Widerständen und von Dioden vorgesehen sind, derart, daß bei Polaritätswechsel in einem Speicher dieser Wechsel zum Kurzschließen der Eingänge der übrigen Speicher gleicher Ordnung über Derivationen von niedrigem Widerstand und zum Einschalten der Speicher nächster Ordnung verwendet wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Stromkreis ein einstellbarer Verzögerungsstromkreis vorgesehen ist zum Zwecke der Eigenverzögerung des das Störsignal erzeugenden Relais eine einstellbare Verzögerung zuzuaddieren, derart, daß in jedem Stromkreis die Totalverzögerung gleich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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