DE1701712U - Anordnung zur ueberwachung elektrischer anlagen. - Google Patents

Description

W 2»c, 29 11 1701712. W. H. Jocns Uo Düsseldorf I Aordnung zur Über Anlagen. S. 10 52

2»c, 29 11 1701712. W. H Js & Uo.. Düsseldorf. I Anordnung zur Überwachung elektrischer Anlagen. J 2165 (T 5 Z

J 2165. (T. 5: 2. 1)

Anordnung zur überwachung elektrischer Anlagen.

Diese Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überwachung von elektrischen Anlagen, inabesondere für Regel-, MeB-, Signal- und sonstige Zwecke.

Sie beruht auf der Verwandung eines Zweipols, der aus einer Kombination von Widerständen und einem Bleichrichter besteht, mit den Eigenschaften, die denen eines Gleichrichters mit konstantem Widerstand nahekommen.

In diesen Anordnungen, die vorzugsweise zur Überwachung eines wichtigen Leitungsstuckes oder eines anderen wichtigen Teile9 einer Schaltung benutzt werden, sind bisher nur einfache Gleichrichter verwendet worden, deren Innenwiderstand von der an den Gleichrichterklemmen wirksamen Spannung abhängig ist. Ein Mangel dieser Schaltungen ist, daß man im allgemeinen nur zwei Zustände unterscheiden kann und Gleichrichter mit einem ganz bestimmten Schwellwert benutzen muß. Unter Schwellwert eines Gleichrichter ist hierbei die üindestgröße der gleichzurichtenden Wechselspannung zu verstehen, ei der die Gleichrichterwirkumr eintritt. Die beiden Zustände sind meist so gewählt, daß, solange die zu überwachende Teilschaltung brauchbar ist, die an den Gleichrichter gelangende Wechselspannung weit unter dem Schwellwert des Gleichrichters liegt, dagegen bei Unbrauchbarwerden oder Zerstörung der Schwellwert weit überschritten wird. Bei überschreiten des Schwellwertes wird im Falle der Verwendung einer solchen überwachungsanordnung in Zusammenarbeit mit einem Regler dieser so beeinflußt, daß die Energiezufuhr zu der durch den Bruch des überwachten Schaltelementes gefährdeten Maschine (Ofen usw.) abgeschaltet wird. Diese Abschaltung kann mit einer Auslösung eines optischen bzw. akustischen Signals verbunden werden·

21c, 29.11. 17Oi 712 W. H. Joens β.

Co. Düsseldorf. I Anordnung zur Ober- 91) IHm««rr — 2 - wachung elektrischer Anlagen. 8. 10 52 ^JÜ'^J«nlT955 J 2165. (T. 5; Z. 1)

In Zusammenarbeit mit Me3-, Signal- und anderen elektrischen Anlagen wird im allgemeinen nor ein Signal ausgelöst.

Diese Überwachungsanordnungen haben zwar den Vorteil, daß sie, solange die zu überwachende Teil schaltung noch brauchbar ist, keinen Einfluß auf das Heß-, Regel- oder Signalgerät usw. haben, jreben aber keinerlei Aufschluß Über den Zustand des überwachten Teiles. Außerdem stehen nicht immer die Gleichrichter mit dem gewünschten Schwellwert für die einzelnen Aufgaben zur Verfügung.

Nachstehend soll nun eine überwachungsanordnung beschrieben werden, bei der die oben erwähnten, durch den Schwellwert bedingten Einschränkungen auf die Verwendbarkeit des Gleichrichters nicht zutreffen.

Aus den möglichen Schaltungen sollen nur zwei herausgegriffen werden, an denen die Funktion dierer überwachungsanordnung erläutert wird.

In Abb. 1 ist eine dor einfachsten Möglichkeiten oohematisch dargestellt. Die den Vierpol darstellende Wheatatone'sche Brücke R-, , Rp» R·* und R. wird an den JEingangsklemmen E-, und E2 mit einer Wechselspannung aus dem Trafo Tr gespeist. Der Widerstand R,, der ein Glied des Vierpols darstellt, wird durch das zu überwachende Leitungsstück bzw. Schaltelement L gebildet. An den Ausgangsklemmen A^ und Ap des Vierpols liegt der Zweipol, welcher in diesem speziellen Pail aus einer Reihenschaltung von einem tVider stand R₁-, einem Gleichrichter Gl und einem Meßinstrument Ii besteht. Die Größen der Widerstände werden meist so gewählt, daß im einwandfreien Zustand des Schaltelements L die Brücke im Gleichgewicht ist, d.h. an den Ausgangsklemmen A^ und Ag die Spannung Null ist. Daraus folgt, daß das Meßgerät M im normalen Zustand von keinem Strom durchflossen *ird. Ändert sich nun durch irgendeinen Einfluß (verwittern, verzundern, ätzende Gase und Flüssigkeiten, Leitungebruch usw.) der Widerstand des überwachten Schaltelementes L, kommt die Brücke außer G Gleichgewicht und es fließt ein Strom über das Meßgerät M.

21c, 29/11. 1701712. W. H. Jocns β. Co Dusseldorf, j Anordnung zur Über- -JfI nnn «Bewachung elektrischer Anlagen. 8 10 52 ^Jü-««""l355' -J 2165. (T. 5; Z. 1) ' ./

Bieeer Strom ist infoige der linearieierenden Wirkung dee Widerstandes Rc annähernd proportional zur widerstandsänderung und somit ein Maß für die fortschreitende Zerstörung des überwachten Schaltelemente L. Durch diese Anzeige 1st man in der Lare, einen bevorstehenden Bruch Bchon so rechtzeitig zu erkennen, da3 das Schalteleaont erneuert werden kann, bevor dieses bricht.

Die rechtzeitige Erkennung eines bevorstehenden Leitungs bruchea iet in vielen Fällen außerordentlich nichtig, z.B. bei Notruf anlagen, Feuermeldern, Poli/.eidienotleitunren usw. Abor auch in vielen technischen Fällen ist es außerordentlich wichtig, eine bevorstehende 3t »rung einer Leitung bzw. einea bcholtelcmenteo rechtzeitig zu erkennen oder vorauszuahnen. Einer dieser Fülle ist die Überwachung der i'herrsoolement« in wertvollen öfen, weil bei liruch de« Therraoeleraentes dio automatische Regelung vereagt und der Ofen überheizt wird, was eine Zerstörung dee Ofen.« und deo Becchickun^ogutes zur Folge hat.

In vielen Fällen karm dao MeSgerHt iä geepnrt werden, insbeeondere dann, wenn den Überwachten Schaltelement sowieso ein SeSgerit zu^eor'net ist und eo nur darauf ankommt, die Zerstörung bei den rindgülti; en Bruch sofort anzuzeigen. Diecee i?t 5s.B. der Fall bei der obon erwähnten ijberwacnung von Thermoelementen. Die Anordnung iot in Abb. 2 dargestellt.

Ber ftiderKtand. Γ, wird in öieeem speziellen Fall aus einer Parcllelechaltung des Thr-raoeleraentes Th und des Regiere Heg. gebildet. Solange daj? Thermoelement ganz ißt, ist der fiuderetand klein und die Brücke annähernd abgeglichen. Ein vollkotamener Abgleich iet dagegen nur bei einer einzigen Oienten eratur möglich, weil sich der Widerstand Io l'heraoeleaent mit der Temperatur ändert, Zu einer guten Funktion dieser Anlage gehört die Forderung, daß ßio überwachungsanordnung keinen Einfluß auf uie Temperaturanzeige hat, solange dae Element nicht gebrochen ist.

21c, 29/11. 1701712. W. H. Jocns &. Co., Düsseldorf. I Anordnung zur über- wadiung elektrischer Anlagen. 8. 10. 52. - 4 - J 2165. (T. 5; Z. 1)

Der nur zum geringen Teil Über den Begier Reg. fließende BrUokenwechselotrom 1- hat auf das Gleiehatroeiaeßwerk im Hegler Reg. keinen Einfluß· Die obige Forderung iet auch bei Brlickengleichgewicht erfüllt, weil dann an den Ausgangsklemmen A^ und A₂ und somit an dem Gleichrichter keine Spannung liegt. Urlickengleichgewiaht läßt 8ich aber nur bei einer Temperatur, und da, sogen der einsetzenden Verzunderung, nur fllr kurze Zeit erreichen. Ist das BrUckengleichßcwicht getitört, entsteht an den Aus*· gangsklomraen A, und Ap eine entsprechende Wechselspannung, die bei dor einen halbperiodo einen Stron über den Gleichrichter fließen läßt, wüiire d er in der anderen iiülbperlode gesperrt ist. Das hat zur Folge, daß die BrUckenwecht?eintrüge 1γ und ip unsyotnetrisch werden, wae mit einer üleichstronUberlagorunfr gleichtedeutend ist. Dieser Gleiahatroraanteil wirkt aich auf den Anzeiger als Meßfehler auo, wenn nicht ein Bpozieller Gleichrichter verwendet wird, dor bei kleinen Wechoelftpannungen noch nicht an8pricht.

Um von den Eigenschaften des Gleichrichters unabhängig zu worden, schaltet man mit dem Gleichrichter einen ttideratand R,- in Reihe. Dieser Widerstand R^, der als Strombegrenzer wirkt, wird so groß gewühlt, daß der Anzeigefehler bei ungebrochenen Thermoelement in jeden Fall so klein wird, daß er weit unter der garantierten Keßgenauigkeit liegt. Dagegen wird bei Bruch des Thermoelementes der ftiderntundaunteruchled eo groß, daß der Jurch den Anzeiger fließende Gleichotronanteil einen so großen Zeicereueschlag zur Folge hat, daß der R»gier mit seiner natürlichen Ausochaltvorrichtung den Ofen ab-BOhaltot.

Bei An enüung der Überwachungiianordnurig auf anderen Gebieten ist es oehr wohl denkbar, daß wie in den Anoprechbereich des Gleichrichters kommt, bevor eine Anzeige erwünscht lot. Auch in diesen Füllen läßt sien durch die Erfindung der Ansprechpunkt auf die gewünschte Y/iderntandsünderung des Überwachten Gliedes bringen.

Claims (5)

1. Co., Düsseldorf.! Anordnung xur Über- ifl jsu«.

   ^wa*^ung elektrischer Anlagen. 8. 10. 52. ^JW"'«W1955

   ^Jr?^5Z1)

   Durch diese Erfindung ißt es möglich, in der beschriebenen überwachungsanordnung ganz allgeaolne Gleichrichter zu verwenden» ohne daß üUckslcht auf deren i>chwellwert genommen werden nu3.

   Anordnung zur Überwachung von elektrischen Anlagen» bestehend auo einea Kechselstromgeapeisten Vierpol» deoaen einea Glied aus den zu Überwachenden Anlagenteil» und dessen andere Glieder aus Wirk— oder Schein widerständen bestenen, dadurch gekennzeichnet» dad am Auuican^ des Vier öle ein aua T.^:idcr3*änden und einem Gleichrichter gebildeter Zweipol liegt» welcher einen Gleichrichter wit konstantem Innenwideratand in der

   erUf?enß genau nachbildet.
2. 2. Anordnung zur überwachung von elektrinchen Anlagen nach Patentanspruch 1, dadurch ^ekerinzoichnet, daü der Viorpol au« einer Vhe&ttitone'eohcn Brücke j-ebildet wird.
3. 3· Anordnunf<: zur ÜbeiT^achunß von elektriechen Anlagen nach Patentanspruch 1 unJ 2» dadurch gekennzeichnet» daß der Zweipol aus einer einfachen Reihenschaltung von YiiderotanO! und Gleichrichter --ebildet wird.
4. 4. Anordnung zur Überwachung von elektrischen Anlagen nach Patentanaprucü 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet» daß ia KuI !.zweig der tvheattitone * sehen Brücke dem Widerstand und Gleichrichter noch ein Meßgerät in Reihe geschaltet wird.
5. 5. Anordnung zur überwachung von elektrischen Anlagen nach Patentanopruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Glieder des Vierpols aus Impedanzen bestehen.