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Schaltungsanordnung für Anzeigevorrichtungen in elektrischen Schaltanlagen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für Anzeigevorrichtungen
in elektrischen Schaltanlagen mit Signalmeldeeinrichtungen, die zur Erfassung von
Störungen dienen, wobei die die Störung kennzeichnenden Impulse auf Blinkschienen
arbeiten unter Zwischenschaltung von Sperrdioden, die in die Stromkreise eingeschleift
sind.
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In Kraftwerken und Industrieanlagen sind Meldungen, insbesondere von
auftretenden Störungen oder Warnungen von jeher ein wichtiger Faktor für eine einwandfreie
Betriebsführung gewesen. In Warten von Kraftwerken, Kernenergieanlagen, größeren
Industrieanlagen und in Prüffeldern häufen sich die Meldungen derart, daß man sie
aus Gründen der übersicht gern zentral auf einem Pult oder auf einer Tafel zusammenfaßt;
dabei will man beispielsweise durch leicht wahrnehmbare Signale genau -über den
Beginn einer Störung und nach erfolgter Kenntnisnahme auch über das Anstehen bzw.
das Ende derselben unterrichtet sein.
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Es ist bekannt, Glimmröhren über Kondensatoren zu schalten. Hierbei
sind die Länge des Impulses und seine Energie ein Maß für die Aufladung des Kondensators
und damit für das Ansprechen der Glimmröhre. Mit einer solchen Schaltung lassen
sich aber sogenannte Wischer nicht erfassen. Desgleichen ist es bekannt, Röhren
in Abhängigkeit von bestimmten Schwellwerten zu schalten. Auch dieses bedingt das
Anstehen einer Spannung bestimmter Höhe.
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Es ist auch eine Schaltung bekannt zur Überbrilkkung der Betriebsfähigkeit
von Glühlampen mit Widerständen, die ein unterschiedliches Widerstandsverhältnis
aufweisen, so daß ständig ein Strom zur Kontrolle über den Lampenfaden fließt. Zur
Überbrückung der Widerstände dienen Siliziumgleichrichter, die wie Gasentladungsröhren
wirken. Diese kontaktlosen Elemente dienen als reine Schaltorgane und können auch
nicht auf kurzzeitige Impulse reagieren. Sie sind nur so lange leitend, wie eine
Steuergleichspannung ansteht.
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Es sind aber auch steuerbare Dioden bekannt, deren Zündung durch einen
kurzen Impuls erfolgt. Das Löschen dieser Dioden erfolgt durch Wegschalten des durchgeschalteten
Stromkreises.
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Die vorliegende Erfindung hat nun zur Aufgabe, kurzzeitige
Impulse schnellstens zu erfassen und einer Meldeeinrichtung zuzuführen, und zwar
durch eine sinnvolle Zusamnienschaltung. moderner Verknüpfungstechnik mit konventioneller
Relaisschaltung.
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In der Praxis haben sich die verschiedensten Arten von Melderelais
mit Erfolg eingeführt, die allerdings alle den einen Nachteil haben, daß sie, trotzdem
man sie stets kleiner machte, doch immer noch verhältnismäßig viel Platz am Einbauort
beanspruchen.
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. Aus diesem Grund ist man zu Meldetransparenten übergegangen,
die mit Hilfe eines Meldekontaktes und einer nachgeschalteten Relaiskombination
bei auftretenden Warnungen oder Störungen melden.
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Mit der Anregung durch einen Kontakt (Störungsfall) erscheint schnelles
Blinklicht auf dem entsprechenden Transparent. Ein für alle Meldungen gemeinsames
akustisches Signal setzt ein.
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Nach Kenntnisnahme und Quittierung mit einem jedem Signal zugeordneten
Drucktaster erfolgt der übergang vom Blinken des Transparents auf Dauerlicht (Ruhelicht).
Dabei wird gleichzeitig das akustische Signal abgestellt.
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Nach dem Weggang der Anregung (z. B. öffnen des. einleitenden Kontaktes)
geht das Ruhelicht über in ein langsames Blinken.
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Durch nochmaliges Quittieren dieses Blinkens mit dem Drucktaster erfolgt
die endgültige Löschung des Signals und die Rückführung der Relaiskombination in
den Ausgangszustand.
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Bei Anlagen mit vielen Meldungen hat es sich als vorteilhaft gezeigt,
die Blinkeinrichtung als sogenannte »Blinkschiene« im Dauerbetrieb zu fahren und
nicht erst bei Auftreten einer Meldung anzuwerfen.
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Bei den Erläuterungen ist davon ausgegangen, daß die erforderlichen
Blinkeinrichtungen im Dauerbetrieb arbeiten.
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Durch die erwähnten Meldetransparente kam es zwar zu den gewünschten
kleineren Abmessungen derjenigen Teile der Meldeeinrichtung, die als Transparent
und Dauertaster an der zentralen Meldestelle (Pult oder Tafel) untergebracht wurden,
doch wird an anderer Stelle immer noch der Platz für eine umfangreiche Relaisapparatur,
bestehend aus zwei
bis drei Relais je Meldung, erforderlich.
Ferner komm es vor, daß sehr schnelle wischerartige Anregungen durch die
Trägheit der Apparatur gar nicht mehr zur Meldung führen.
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Diesem gegenüber weist die Schaltung nach der Erfindung Vorteile auf,
die einmal in der Einfachheit und zum anderen in der Betriebssicherheit liegen.
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Erfindungsgemäß sind im Stromkreis der Blinkschienen steuerbare Dioden
zusammen mit Sperrdioden geschaltet, so daß ein die Störung kennzeichnender Impuls
über eine Potentiometerschaltung den Meldekreis an Spannung legt, daß durch diese
Belastung eine Potentialdifferenz in der Potentiometerschaltung eine steuerbare
Diode zündet, die eine Lampe in den Stromkreis einer der Blinkschienen schleift.
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Zur Erfüllung der eingangs erwähnten Aufgabe sind zwei Blinkschienen
erforderlich, die sich durch verschiedene Blinkfolgen unterscheiden. Diese Blinkeinrichtung
kann ständig laufen; sie kann aber auch jeweils dann angeworfen werden, wenn ein
Störimpuls entsteht und ein Melderelais beaufschlagt wird.
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An Hand eines Beispiels sei die Erfindung näher erläutert.
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In der Figur ist die Schaltung für eine Anlage wiedergegeben, für
die nur drei Meldestromkreise I, II und III eingezeichnet sind. Zum Betrieb der
Anlage stehen die beiden Pole P und N zur Verfügung. Mit A, bis
A, sind die Alarmkontakte bezeichnet, die in Abhängigkeit von Störungen oder
sonstigen Fehlern geschlossen werden. Im jeweiligen Meldestromkreis liegt eine steuerbare
Diode Dy, deren Zündspannung über eine Potentiometerschaltung r, r'
entnommen
wird. Diese Diode DY wird jedesmal dann gezündet, wenn das Potential im Punkt a
größer ist als ini Punkt b. Im Strompfad der Diode DY ist die Signallampe
L angeordnet, die mittels eines Umschalters U aus diesem Stromkreis herausgeschaltet
werden kann. Die Lampen L zeigen an, ob eine Störung vorliegt und ob die Störung
bereits quittiert oder gegebenenfalls be-seitigt ist. Parallel dazu liegen noch
die Dioden Da bzw. D, D'. Ferner ist in dieser Schaltung vorgesehen,
die Blinkrelais nur dann anzuwerfen, wenn eine Störung vorliegt. Es sind die beiden
Blinkrelais Bi und B2 mit ihren zugehörigen Blinkschienen B, 1 und B., ,
vorhanden, von denen Bi jedesmal dann ausgeworfen wird, wenn eine der Dioden
D, gezündet hat, während Blinkrelais B2 in Abhängigkeit von der Betätigung
des Umschalters U
angeworfen wird. Das Blinkrelais B, besitzt eine eigene
gesteuerte Diodenschaltung, die Dioden D" und DX'. Diese Dioden sind so gesteuert,
daß im' Blinkstromkreis des Relais B2 keine Belastung liegt. Das Blinkrelais B2
selbst darf aber wiederum nicht im Lampenstromkreis liegen, da dann die Blinkfolge
abhängig wäre von der Zahl der zugeschalteten Lampen, d. h. wenn mehrere
Störungen anstehen und mehrere Lampen auf die Blinkschienen geschaltet sind, würde
ein in diesem Stromkreis direkt liegendes Blinkrelais eine sehr schnelle Blinkfolge
haben. Die getrennte Anordnung des Blinkrelais B2, desseh Blinkkontakt lediglich
im Stromkreis zur Blinkschiene B, 2 liegt, garantiert aber eine gleichmäßige Blinkfolge.
Eine Hupe H ist dann für alle Lampen gemeinsam als akustisches Signal vorgesehen.
Diese Hupe H kann selbstverständlich auch nur einer bestimmten Anzahl von Lampen
zugeordnet sein, und es können mehrere solcher akustischer Signale in die Anlage
eingefügt werden.
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Darüber hinaus besitzt die Anlage noch eine Prüftaste P,. Diese Prüftaste
dient dazu, um die Lampen selbst auf ihre Funktionsfähigkeit hin zu prüfen. Wird
die Präftaste betätigt und die Kontakte von Stellung 1 in die Stellung 2
gebracht, so müssen ordnungsgemäß alle Lampen aufleuchten. Lampen, die jedoch auf
die Blinkschiene B, , geschaltet sind, blinken.
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An Hand einer Störung sei jetzt die Wirkungsweise der Schaltung beschrieben.
Betrachtet werden soll der Meldestromkreis I.
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Bei Vorliegen einer Störung wird der KontaktAl geschlossen. Damit
fließt ein Strom von P über den PrüfschalterP" KontaktAl, Potentiometerschaltung
rl, r'l, Umschalter U" Diode Da " Hupe H und dazu parallel Blinkrelais
B, nach N. Dadurch wird die Potentiometerschaltung rl, r'l belastet, das
Potential im Punkt a steht gegenüber b an, und die steuerbare Diode DYI zündet
und geht in Selbsthaltung. Der Pluspol steht damit direkt für die Lampe L, an, der
Minuspol wird der Lampe über den PrüfschalterP" Kontakt b. des Blinkrelais
B, und Blinkschiene B, 1
zugeführt. Dieses Blinkrelais Bi ist
zusammen mit der Hupe H über die Diode Da, gleichfalls angeworfen
worden. Im Rhythmus des Blinkrelais Bi leuchtet die Lampe L, nunmehr auf. Wird jetzt
der Umschalter U, betätigt und seine Kontakte in die Stellung 2, 2' gebracht, dann
wird die Lampe L, umgepolt. Über Kontakt 2 liegt sie jetzt direkt an N
und
über Kontakt 2', DiodeD., Kontakt A., Prüfschalter P, an P. Die Lampe brennt jetzt
ständig. Durch diese Umschaltung wird aber gleichzeitig die Potentiometerumschaltung
der steuerbaren Diode D', über Diode D'" Kontakt 2`, Lampe L, belastet, womit die
Diode D" zündet und in Selbsthaltung geht. Damit wird auch die Diode A,'
gezündet und das Blinkrelais B, angeworfen. Der Blinkstromkreis BI 2 dieses Relais
ist nunmehr beaufschlagt, und es stehen im Punkt C somit einmal über
D, ständig Plus an und über D', ständig das Blinksigrial. Die Lampe
L, gibt daher so lange ein Dauerlicht ab, bis der Kontakt A, öffnet,
d. h. die Störung beseitigt ist. In diesem Augenblick blinkt die Lampe wieder
im Rhythmus von B2 so lange, bis der Umschalter U, wieder in die Ausgangsstellung
der Kontakte 1, l' gebracht ist. Dann befindet sich alles in Ruhe. Es sei
an dieser Stelle noch erwähnt, daß die Hupe H und das Blinkrelais Bi abfallen, sobald
der Umschalter U in die Stellung 2, 2` gebracht wird.
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Die Blinkrelais B, und B2 können mit ihren zugehörigen Kontakten bzw.
Dioden selbstverständlich auch herausgenommen werden und die Blinkschienen
B, , und Bs 2 mit ständigen Blinksignalen beaufschlagt sein. Wichtig
für das Funktionieren der Anlage ist jedoch, daß die Blinkschiene B,1 gegen-über
der Blinkschiene B, 2 ein anderes Potential fährt, also beispielsweise B"1 negative
Signale und B12 positive Signale.
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Die Erfindung zeigt ein sinnvolles Zusammenspiel von moderner Verknüpfungstechnik
und konventioneller Relaisschaltung. Die Verwendung von gesteuerten Halbleiterdioden
in Verbindung mit einfachen Halbleitersperrdioden sichert einen weiten Bereich im
Hinblick auf die Spannungshöhe der Betätigungsstromquelle. Durch den Einsatz der
gesteuerten Halbleiterdioden werden auch die schnellsten
Meldewischer
noch erfaßt. Abgesehen von der anfangs vorhandenen vorausgesetzten Blinkanlage besteht
die Einrichtung je Meldesatz nur noch aus einer gesteuerten Halbleiterdiode
und drei einfachen Halbleiterventilen als Sperrdioden. Das Transparent kann als
zweipoliger Leuchtwertschalter ausgeführt werden.