DE19751654A1

DE19751654A1 - Circuit for voltage state detection and indication, e.g. for medium and high voltage switching systems

Info

Publication number: DE19751654A1
Application number: DE19751654A
Authority: DE
Inventors: Gunter A Dipl Ing Kries
Original assignee: Kries Energietechnik & Co GmbH
Current assignee: Kries Energietechnik & Co GmbH
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 1999-05-27

Abstract

The circuit has a voltage tapping part (1) at its input, a current pulse activated display unit and a control circuit between the tapping part and display unit (2) to detect the test voltage state and correspondingly drive the indicator unit with a pulse generator stage (3). The control circuit has a storage capacitor (C1) which can be charged up by the test voltage, if present, or by an external auxiliary voltage. The capacitor supplies the pulse generator stage in operating phases without test or auxiliary voltages for a period of predefined duration to activate the display unit and/or supplies the circuit for self-testing

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Erkennung und Anzeige des Zustands einer Spannung in einem Stromkreis, nachfolgend Prüfspannung genannt, nach dem Ober begriff des Anspruchs 1. Derartige Schaltungsanordnungen wer den beispielsweise für Prüfgeräte zur Spannungsprüfung in Mittel- und Hochspannungsschaltanlagen eingesetzt. Die Ver wendung einer stromgepulst aktivierbaren Anzeigeeinheit, z. B. einer optischen Anzeigeeinheit mit Lumineszenzdioden und/oder einer akustischen Anzeigeeinheit mit einem Piezo-Signalgeber, in Verbindung mit einer Steuerschaltung, die eine entspre chende Impulsgeneratorstufe zur Ansteuerung der Anzeigeein heit enthält, ermöglicht es, die Anzeigeeinheit mit impuls förmigen, getakteten Strömen und dadurch mit vergleichsweise wenig Energie zu aktivieren. Bei anstehender Prüfspannung kann hierzu die mit ihr aus dem überwachten Stromkreis ent nehmbare Energie ausreichen.The invention relates to a circuit arrangement for Detection and display of the state of a voltage in one Circuit, hereinafter referred to as the test voltage, according to the upper Concept of claim 1. Such circuit arrangements who for example for test equipment for voltage testing in Medium and high voltage switchgear used. The Ver use of a current-pulsed display unit, e.g. B. an optical display unit with luminescent diodes and / or an acoustic display unit with a piezo signal transmitter, in connection with a control circuit which corresponds to a appropriate pulse generator stage to control the display unit contains, enables the display unit with impulse shaped, clocked currents and thus with comparative to activate little energy. With test voltage present can do this with it from the monitored circuit acceptable energy is sufficient.

Schaltungsanordnungen dieser Art sind in der Offenlegungs schrift DE 41 09 943 A1 und der Patentschrift EP 0 402 277 B1 offenbart. Bei diesen herkömmlichen Schaltungsanordnungen wird nur der Zustand anstehender Prüfspannung aktiv angezeigt und die hierfür erforderliche Energie über die anstehende Prüfspannung dem überwachten Stromkreis entnommen.Circuit arrangements of this type are disclosed in the DE 41 09 943 A1 and the patent EP 0 402 277 B1 disclosed. In these conventional circuit arrangements only the status of the pending test voltage is actively displayed and the energy required for this over the upcoming Test voltage taken from the monitored circuit.

In bestimmten Anwendungsfällen besteht für Schaltungsanord nungen dieser Art der Bedarf, auch in Betriebsphasen, in de nen absichtlich oder aufgrund einer Fehlfunktion keine Prüf spannung ansteht, den betreffenden Spannungszustand aktiv mittels Aktivierung der Anzeigeeinheit anzeigen zu können, ohne der Spannungsanordnung hierfür extern elektrische Ener gie zuführen zu müssen. Beispielweise ist die aktive Anzeige des Zustands der Prüfspannungsfreiheit, d. h. des Nichtvorlie gens der Prüfspannung im überwachten Stromkreis, zweckmäßig, um diese Situation eindeutig von dem Fall zu unterscheiden, daß bei den oben erwähnten herkömmlichen Schaltungsanordnun gen die Anzeigeeinheit für die aktive Anzeige des Anstehens der Prüfspannung ausgefallen ist und deshalb nicht aktiv ist, obwohl die Prüfspannung ansteht. Außerdem ist es wünschens wert, diesen Zustand der Prüfspannungsfreiheit vom Fall eines Leiterbruchs unterscheiden zu können, bei dem von der Span nungsanordnung eine an sich im überwachten Stromkreis vorlie gende Prüfspannung wegen Unterbrechung der Anschluß- bzw. Verbindungsleitung nicht detektiert wird. Des weiteren be steht häufig der Bedarf, Eigenprüfungen der Schaltungsanord nung durchführen zu können, ohne in diesen Zeiträumen der Schaltungsanordnung extern Energie zuführen zu müssen.In certain applications there is circuitry of this type of need, also in operational phases, in de intentionally or due to a malfunction, no test voltage is present, the relevant voltage state is active to be able to display by activating the display unit, without the voltage arrangement therefor external electrical energy to have to feed. For example, the active display the state of absence of test voltage, d. H. of the non- gens the test voltage in the monitored circuit, appropriate, to clearly differentiate this situation from the case that in the above-mentioned conventional circuit arrangements the display unit for the active display of the queue the test voltage has failed and is therefore not active, although the test voltage is present. It is also desirable worth this state of absence of test voltage from the case of a To be able to distinguish between wire breaks in the case of the span arrangement is present in the monitored circuit test voltage due to interruption of the connection or Connection line is not detected. Furthermore be there is often the need to self-test the circuit arrangement to be able to perform without the Circuit arrangement to have to supply energy externally.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstel lung einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu grunde, mit der auch in Betriebsphasen ohne anstehende Prüf spannung über einen ausreichend langen Zeitraum hinweg der Zustand der Prüfspannungsfreiheit und/oder ein Leiterbruch aktiv angezeigt und/oder Eigenprüfvorgänge durchgeführt wer den können, ohne der Schaltungsanordnung während dieses Zeit raums extern Energie zuführen zu müssen.The invention is the technical problem of providing to a circuit arrangement of the type mentioned reasons with which even in operating phases without upcoming test voltage over a sufficiently long period of time Condition of absence of test voltage and / or a wire break actively displayed and / or self-check processes carried out can without the circuitry during this time to have to supply energy externally.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung einer Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. The invention solves this problem by providing it a circuit arrangement with the features of claim 1.

Bei dieser Schaltungsanordnung beinhaltet die Steuerschaltung einen Speicherkondensator, der in Betriebsphasen mit anste hender Prüfspannung oder einer anstehenden externen Hilfs spannung aufgeladen wird und so dimensioniert ist, daß er in Betriebsphasen ohne anstehende Prüfspannung bzw. externe Hilfsspannung die Impulsgeneratorstufe für einen ausreichend langen Zeitraum speist, damit diese in der Lage ist, in die sem Zeitraum die Anzeigeeinheit aktiv zu halten und/oder ein zur Durchführung von Eigenprüfungen der Schaltungsanordnung verwendbares Stromsignal zu liefern. Dies ermöglicht eine ak tive Anzeige von Prüfspannungszuständen, wie Prüfspannungs freiheit oder Leiterbruch, und/oder eine Durchführung von Ei genprüfungen gerade auch in Zeiträumen ohne anstehende Prüf spannung bzw. externe Hilfsspannung, indem die dafür erfor derliche Energie dem Speicherkondensator entnommen wird. Der verbrauchte Energiebetrag kann dann jeweils anschließend in Zeiträumen mit anstehender Prüf- bzw. Hilfsspannung dem über prüften Stromkreis bzw. der externen Hilfsspannungsquelle entnommen und wieder in den Speicherkondensator eingespei chert werden. Damit wird in Betriebsphasen ohne anstehende Prüfspannung eine aktive Anzeigefunktionalität und/oder eine Eigenprüffähigkeit bereitgestellt, ohne daß hierzu eine in terne Hilfsspannungsquelle vorgesehen oder der Schaltungsan ordnung in diesen Zeiträumen elektrische Energie von außen zugeführt werden muß.In this circuit arrangement, the control circuit includes a storage capacitor that is switched on in the operating phases test voltage or a pending external auxiliary voltage is charged and is dimensioned so that it in Operating phases without applied test voltage or external Auxiliary voltage the pulse generator stage is sufficient for one long period of time, so that it is able to enter the to keep the display unit active and / or on during this period to carry out self-tests of the circuit arrangement to supply usable current signal. This enables an ak tive display of test voltage states, such as test voltage freedom or wire break, and / or an egg performance genetic tests, especially in periods without a pending test voltage or external auxiliary voltage by the necessary for it energy is taken from the storage capacitor. Of the the amount of energy consumed can then be subsequently in Periods with pending test or auxiliary voltage above checked the circuit or the external auxiliary voltage source removed and fed back into the storage capacitor be saved. This means that in operating phases there are no pending Test voltage an active display functionality and / or Self-test capability provided without this in ternal auxiliary voltage source provided or the circuit order electrical energy from outside during these periods must be supplied.

Eine nach Anspruch 2 weitergebildete Schaltungsanordnung ist so ausgelegt, daß sie das Vorliegen eines Nullspannungszu stands, d. h. ein Nichtanstehen der Prüfspannung an der Schal tungsanordnung, durch entsprechende Mittel erkennt und an der Anzeigeeinheit aktiv anzeigt, indem die den Nullspannungszu stand erkennenden Mittel ein Schaltelement zwischen der Im pulsgeneratorstufe und der Anzeigeeinheit passend ansteuern.A circuit arrangement developed according to claim 2 designed to prevent the presence of a zero voltage stands, d. H. a failure of the test voltage on the scarf arrangement, recognized by appropriate means and at the Display unit shows active by the zero voltage was a switching element between the Im Control the pulse generator stage and the display unit appropriately.

Eine nach Anspruch 3 weitergebildete Schaltungsanordnung ver mag zu unterscheiden, ob ein detektierter Nullspannungszu stand auf Prüfspannungsfreiheit, d. h. Nichtvorliegen der Prüfspannung im überwachten Stromkreis, oder auf einen Lei terbruch zurückzuführen ist, und den jeweils vorliegenden dieser beiden Zustände aktiv anzuzeigen. Dazu ist ein Detek torelement vorgesehen, welches das Massepotential der Koppel leitung zum überwachten Stromkreis mit dem Potential des Speicherkondensators vergleicht und auf einen Leiterbruch schließt, wenn der Potentialdifferenzbetrag kleiner als ein vorgebbarer Schwellwert ist.A further developed according to claim 3 circuit arrangement ver likes to distinguish whether a detected zero voltage stood for freedom from test voltage, d. H. Nonexistence of Test voltage in the monitored circuit, or on a Lei interruption, and the present to actively display these two states. There is a detec Gate element provided, which is the ground potential of the coupling Cable to the monitored circuit with the potential of the Storage capacitor compares and for a wire break includes if the potential difference amount is less than predeterminable threshold value.

Eine nach Anspruch 4 weitergebildete Schaltungsanordnung ist zur Durchführung von Eigenprüfungen geeignet, wozu sie betä tigbare Schaltmittel aufweist, die den Ausgang der Impulsge neratorstufe mit dem eingangsseitigen Spannungsabgriff der Schaltungsanordnung verbinden.A circuit arrangement developed according to claim 4 suitable for carrying out self-examinations, for which purpose Tigbare switching means that the output of the impulse generator stage with the voltage tap on the input side Connect circuitry.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.An advantageous embodiment of the invention is in the Drawing shown and is described below.

Die einzige Figur zeigt ein schematisches Schaltbild einer Schaltungsanordnung zur Prüfung von Spannungs zuständen insbesondere in dreiphasigen Mittel- und Hochspannungsschaltanlagen.The only figure shows a schematic circuit diagram a circuit arrangement for testing voltage states especially in three-phase middle and High voltage switchgear.

Die gezeigte Schaltungsanordnung ist beispielsweise in Prüf geräten zur Spannungsprüfung in Mittel- und Hochspannungs schaltanlagen im Spannungsbereich zwischen 5kV bis 52kV ge eignet und erlaubt neben dem üblichen Erkennen und aktiven Anzeigen des Zustands anstehender Prüfspannung nicht nur eine Prüfung auf Spannungsfreiheit gemäß der Norm B DIN VDE 0682 T415 und eine aktive Anzeige derselben, sondern darüber hin aus auch die Erkennung eines Leiterbruchs und eines Erd schlußzustands sowie anderer Störungszustände mit ungleichen Phasenspannungen und überdies die Durchführung von Eigenprü fungen der Schaltungsanordnung, jeweils einschließlich einer aktiven Anzeigbarkeit der betreffenden Spannungszustände. Die Schaltungsanordnung benötigt für diese eindeutige Unter scheidbarkeit und aktive Anzeige der genannten Zustände keine extern zuzuführende Hilfsenergie.The circuit arrangement shown is under test, for example Devices for voltage testing in medium and high voltage switchgear in the voltage range between 5kV to 52kV ge is suitable and allows besides the usual recognition and active Display of the status of pending test voltage not just one Test for absence of voltage in accordance with standard B DIN VDE 0682 T415 and an active display of the same, but beyond also the detection of a wire break and an earth closing state and other fault states with unequal Phase voltages and, moreover, the performance of self-tests circuits of the circuit, each including one active display of the relevant voltage states. The Circuitry required for this unique sub separability and active display of the states mentioned none external power supply.

Die Schaltungsanordnung ist mit einem eingangsseitigen Span nungsabgriffteil 1 an koaxiale Verbindungsleitungen mit pa ralleler Masseverbindung angeschlossen, über die sie mit zu gehörigen Phasenkoppelelektroden kapazitiv oder ohmsch mit dem überwachten Stromkreis verbunden ist. Der Übersichtlich keit halber ist die Schaltungsanordnung in der Figur nur hin sichtlich einer Phase vollständig und bezüglich der beiden anderen Phasen nur insoweit dargestellt, wie dies für das Verständnis der Erfindung notwendig ist, wobei der Fachmann leicht die nicht explizit gezeigten Schaltungskomponenten für die beiden anderen Phasen zu ergänzen vermag. So ist stell vertretend für alle drei nur eine Verbindungsleitung L1 ex plizit gezeigt. Die Mittel- bzw. Hochspannung ist dabei in herkömmlicher und folglich nicht näher gezeigter Weise über einen kapazitiven oder ohmschen Teiler heruntergeteilt, von dem ein oberspannungsseitiger Teiler in der Koppelelektrode ausgeführt ist und ein unterspannungsseitiger Teiler aus ei ner Parallelschaltung von koaxialer Verbindungsleitung L1, Meßbeschaltungskapazität und Prüfgerät besteht und sekundär gegen Masse gelegt ist.The circuit arrangement is connected with an input voltage tapping part 1 to coaxial connecting lines with a parallel ground connection, via which it is capacitively or ohmically connected to the monitored circuit with associated phase coupling electrodes. For the sake of clarity, the circuit arrangement in the figure is only visually complete in one phase and is only shown with respect to the other two phases to the extent necessary for understanding the invention, the person skilled in the art easily using the circuit components for the other two phases that are not explicitly shown is able to supplement. For example, only one connecting line L1 is shown explicitly for all three. The medium or high voltage is divided in a conventional and consequently not shown manner via a capacitive or ohmic divider, of which an overvoltage-side divider is implemented in the coupling electrode and an undervoltage-side divider consisting of a parallel connection of coaxial connecting line L1, measuring circuit capacitance and test device exists and is placed secondary to ground.

Als Anzeige besitzt die Schaltungsanordnung eine LCD-Anzeige einheit 2, die stromgepulst, d. h. mittels einzelner Stromim pulse, aktivierbar ist und beispielsweise als alphanumerische Anzeige realisiert sein kann. Alternativ können beliebige an dere, stromgepulst aktivierbare Anzeigeeinheiten verwendet werden, die auf Wunsch auch einzelne Anzeigeelemente beinhal ten können, die spezifisch jeweils einer der verschiedenen Anzeigefunktionen zugeordnet sind. Insbesondere ist z. B. auch eine mit mehreren LEDs bestückte Anzeigeeinheit verwendbar. Die LCD-Anzeigeeinheit 2 besitzt mehrere Eingänge, über die ihr die verschiedenen anzuzeigenden Informationen getrennt zuführbar sind, die dann in jeweils unterscheidbarer Weise zur Anzeige gebracht werden. Die anzuzeigenden Informationen umfassen insbesondere Informationen über einen erkannten Lei terbruch, eine erkannte Spannungsfreiheit, das Erkennen einer anstehenden Prüfspannung für jede der drei Phasen sowie über das Erkennen eines Erdschlusses oder einer anderen Störung, die ungleiche Phasenspannungen zur Folge hat, wobei diese er kannten Zustände von der LCD-Anzeigeeinheit 2 jeweils aktiv und unterscheidbar angezeigt werden.As a display, the circuit arrangement has an LCD display unit 2 , which can be activated by current pulsing, ie by means of individual current pulses, and can be implemented, for example, as an alphanumeric display. Alternatively, any other display units that can be activated with a pulsed current can be used, which, if desired, can also include individual display elements, each of which is specifically assigned to one of the different display functions. In particular, e.g. B. also a display unit equipped with several LEDs can be used. The LCD display unit 2 has a plurality of inputs, via which the various information items to be displayed can be fed separately, which are then displayed in different ways. The information to be displayed includes, in particular, information about a detected wire break, a recognized voltage absence, the detection of an impending test voltage for each of the three phases as well as the detection of an earth fault or another fault that results in uneven phase voltages, these being known states of the LCD display unit 2 can be displayed in an active and distinguishable manner.

Zwischen Spannungsabgriffteil 1 und Anzeigeeinheit 2 weist die Schaltungsanordnung eine Steuerschaltung auf, die dafür ausgelegt ist, den Zustand der eingangsseitig anliegenden Prüfspannung für jede Phase zu erkennen und die Anzeigeein heit 2 zur aktiven Anzeige des entsprechenden Spannungszu stands anzusteuern. Dazu enthält die Steuerschaltung einen Impulsgenerator 3 herkömmlichen Aufbaus, der über einen er sten Brückengleichrichter 4a an das Spannungsabgriffteil 1 angeschlossen ist. Insbesondere ist hierfür beispielsweise der in der oben zitierten DE 41 09 943 A1 beschriebene Im pulsgenerator verwendbar. Durch die Ankopplung an den Span nungsabgriffteil 1 wird der Impulsgenerator 3 bei anstehender Prüfspannung von dieser gespeist, d. h. mit der Energie aus dem überwachten Mittel- bzw. Hochspannungsschaltkreis. Um diese Energieentnahme zu minimieren, erzeugt der Impulsgene rator 3 auf einer Ausgangsleitung 5 ein Stromimpulssignal, dessen Stromimpulse gerade ausreichen, um die LCD-Anzeige einheit 2 aktiv zu betreiben.Between the voltage tapping part 1 and the display unit 2 , the circuit arrangement has a control circuit which is designed to recognize the state of the test voltage present on the input side for each phase and to control the display unit 2 for the active display of the corresponding voltage state. For this purpose, the control circuit contains a pulse generator 3 of conventional construction, which is connected to the voltage tapping part 1 via a bridge rectifier 4 a. In particular, the pulse generator described in DE 41 09 943 A1 cited above can be used for this purpose. By coupling to the voltage tapping part 1 , the pulse generator 3 is fed by this when the test voltage is present, ie with the energy from the monitored medium or high voltage circuit. In order to minimize this energy consumption, the pulse generator 3 generates a current pulse signal on an output line 5 , the current pulses of which are just sufficient to actively operate the LCD display unit 2 .

Damit der Impulsgenerator 3 das zur Aktivierung der LCD-An zeigeeinheit 2 benötigte Stromimpulssignal auch in Be triebsphasen ohne anstehende Prüfspannung erzeugen kann, be inhaltet die Schaltungsanordnung einen zwischen den ersten Brückengleichrichter 4a und den Eingangsanschlüssen des Im pulsgenerators 3 parallel eingeschleiften Speicherkondensator C1. In Betriebsphasen mit anstehender Prüfspannung, d. h. im Normalbetrieb der Schaltungsanordnung, wird der Speicherkon densator C1 durch die Prüfspannung oder auf Wunsch alternativ durch eine extern zugeführte Hilfsspannung aufgeladen. In Be triebsphasen ohne anstehende Prüfspannung bzw. externe Hilfs spannung speist der aufgeladene Speicherkondensator C1 für einen ausreichend lang gewählten Zeitraum den Impulsgenerator 3, so daß währenddessen die LCD-Anzeigeeinheit 2 aktiv gehal ten werden kann. Es versteht sich, daß je nach Wahl der ge wünschten Dauer dieses Anzeigezeitraums in Betriebsphasen oh ne anstehende Prüf- bzw. Hilfsspannung die Kapazität des Speicherkondensators C1 ausreichend groß gewählt ist. Die Zeitspanne, nach welcher der Speicherkondensator C1 so weit entladen ist, daß der davon gespeiste Impulsgenerator 3 die LCD-Anzeigeeinheit 2 nicht mehr aktivieren kann, ist insbe sondere so bemessen, daß übliche Spannungsausfälle damit vollständig überbrückt werden können.So that the pulse generator 3 can generate the current pulse signal required for activating the LCD display unit 2 even in operating phases without an applied test voltage, the circuit arrangement contains a storage capacitor C1 looped in parallel between the first bridge rectifier 4 a and the input connections of the pulse generator 3 . In operating phases with an applied test voltage, ie in normal operation of the circuit arrangement, the storage capacitor C1 is charged by the test voltage or, if desired, alternatively by an externally supplied auxiliary voltage. In operating phases without a pending test voltage or external auxiliary voltage, the charged storage capacitor C1 feeds the pulse generator 3 for a sufficiently long period of time, so that the LCD display unit 2 can be kept active during this time. It goes without saying that, depending on the choice of the desired duration of this display period in operating phases without a test or auxiliary voltage present, the capacitance of the storage capacitor C1 is selected to be sufficiently large. The period of time after which the storage capacitor C1 is discharged to such an extent that the pulse generator 3 fed by it can no longer activate the LCD display unit 2 is, in particular, dimensioned in such a way that conventional voltage failures can thus be completely bridged.

Des weiteren beinhaltet die Steuerschaltung Mittel zur Erken nung, ob die Prüfspannung der jeweiligen Phase überhaupt an der Eingangsseite der Schaltungsanordnung anliegt, d. h. ob eine in eindeutiger Weise aus dieser jeweiligen Phasenspan nung abgeleitete Prüfgleichspannung UL1, UL2, UL3 größer null ist. Dazu beinhalten diese Mittel einen Komparator 6 mit je einem Eingang für jede Phase sowie, wiederum nur für eine Phase explizit dargestellt, für jede Phase einen an den Span nungsabgriffteil 1 angeschlossenen, zweiten Brückengleich richter 4b und eine daran angeschlossene Prüfgleichspannungs- Detektoreinheit 7. Letztere stellt fest, ob die vom zweiten Brückengleichrichter 4b gelieferte Prüfgleichspannung UL1, UL2, UL3 einen Wert größer als null hat oder nicht und gibt ein entsprechendes Ausgangssignal an den zugehörigen Eingang des Komparators 6 ab. Der Komparator 6 ist so aufgebaut, daß er anhand der zugeführten Eingangssignale erkennt, ob die drei Prüfgleichspannungen UL1, UL2, UL3 gleich groß sind und ob sie in diesem Fall alle gleich null sind, wozu er einen herkömmlichen, hier nicht näher zu beschreibenden Aufbau be sitzt. Wenn er eine Spannungsungleichheit zwischen den drei Prüfgleichspannungen UL1, UL2, UL3 feststellt, wird dies als Vorliegen eines Erdschlusses oder einer anderen, ein solches Spannungsungleichgewicht verursachenden Störung gewertet, und der Komparator 6 gibt über einen ersten Ausgang und eine zu gehörige Verbindungsleitung 8 ein entsprechendes Informati onssignal an einen Erdschluß- bzw. Störungsanzeigeeingang der LCD-Anzeigeeinheit 2 ab. Letztere zeigt dann diesen Erd schluß- bzw. Störungszustand in geeigneter, eindeutiger Weise optisch an. Da in diesem Fall eines Spannungsungleichgewichts zumindest aus einer der drei Phasen noch Prüfspannung und da mit Energie aus dem überwachten Stromkreis zur Verfügung steht, kann diese zur Aufrechterhaltung des Betriebs der Schaltungsanordnung in dieser Betriebssituation genutzt wer den, ohne daß hierfür Energie aus dem Speicherkondensator C1 benötigt wird.Furthermore, the control circuit includes means for recognizing whether the test voltage of the respective phase is present at all on the input side of the circuit arrangement, ie whether a test DC voltage UL1, UL2, UL3 derived from this respective phase voltage is greater than zero. For this purpose, these means include a comparator 6 with one input for each phase and, again only explicitly shown for one phase, for each phase a second bridge rectifier 4 b connected to the voltage tapping part 1 and a test DC voltage detector unit 7 connected to it. The latter determines whether the b supplied by the second bridge rectifier 4 DC test voltage UL1, UL2, UL3 a value as has greater than zero or not, and outputs a corresponding output signal to the corresponding input of the comparator 6 from. The comparator 6 is constructed in such a way that it recognizes from the supplied input signals whether the three test DC voltages UL1, UL2, UL3 are the same size and whether they are all zero in this case, for which purpose it uses a conventional structure, which will not be described in more detail here sits. If it detects a voltage inequality between the three test DC voltages UL1, UL2, UL3, this is interpreted as the presence of an earth fault or another fault causing such a voltage imbalance, and the comparator 6 provides corresponding information via a first output and an associated connecting line 8 on signal to an earth fault or fault display input of the LCD display unit 2 . The latter then shows this earth fault or fault state in a suitable, clear manner optically. Since in this case a voltage imbalance, at least from one of the three phases, there is still test voltage and since energy from the monitored circuit is available, this can be used to maintain the operation of the circuit arrangement in this operating situation, without requiring energy from the storage capacitor C1 becomes.

In gleicher Weise kann die Feststellung und aktive Anzeige des Zustands anstehender Prüfspannung ohne Zuhilfenahme von Energie aus dem Speicherkondensator C1 erfolgen. In diesem Betriebszustand wird für jede Phase von der betreffenden Prüfgleichspannungs-Detektoreinheit 7 festgestellt, daß die Prüfgleichspannung einen Wert größer als null hat, und aus gangsseitig das entsprechende Informationssignal abgegeben. Das Ausgangssignal der jeweiligen Prüfgleichspannungs-Detek toreinheit 7 wird nun nicht nur, wie erwähnt, dem Komparator 6 zugeführt, sondern parallel dazu über einen hierfür vorge sehenen Satz von drei Verbindungsleitungen 9 einem jeweils zugehörigen Eingang der LCD-Anzeigeeinheit 2. Die LCD-An zeigeeinheit 2 erhält damit für jede Phase die Information über das Anstehen der Prüfspannung. Bleibt außerdem eine In formation über einen Erdschluß oder eine Störung vorn Kompara tor 6 aus, zeigt die Anzeigeeinheit 2 in einer eindeutigen, geeigneten Weise an, daß die Prüfspannung ordnungsgemäß an steht. Die in diesem Betriebsfall von der Schaltungsanordnung benötigte Energie, insbesondere zum Betrieb der Anzeigeein heit 2, kann wegen der ordnungsgemäß anstehenden Prüfspannung wiederum direkt dem überwachten Stromkreis entnommen werden.In the same way, the determination and active display of the state of the test voltage present can take place without the aid of energy from the storage capacitor C1. In this operating state, the test DC voltage detector unit 7 determines for each phase that the DC test voltage has a value greater than zero and outputs the corresponding information signal from the output side. The output signal of the respective test DC voltage detector unit 7 is now not only fed, as mentioned, to the comparator 6 , but in parallel with it via a set of three connecting lines 9 provided for this purpose, each having an associated input of the LCD display unit 2. The LCD display unit 2 thus receives information about the presence of the test voltage for each phase. In addition, there is no information about an earth fault or a fault in front of the comparator 6 , the display unit 2 shows in a clear, suitable manner that the test voltage is properly present. The energy required by the circuit arrangement in this operating case, in particular for operating the display unit 2 , can in turn be taken directly from the monitored circuit because of the properly applied test voltage.

Stellt der Komparator 6 fest, daß alle drei Prüfgleichspan nungen UL1, UL2, UL3 gleich null sind, d. h. daß ein Nullspan nungsfall vorliegt, so gibt er ein entsprechendes Informati onssignal über einen zweiten Ausgang auf eine Steuerleitung 10, die zur Steuerelektrode eines ersten Transistorschalters T1 geführt ist, dessen Schaltstrecke den Ausgang des Impuls generators 3 mit einem Knoten 11 verbindet, von dem zwei pa rallele Stromzweige zur Anzeigeeinheit 2 weiterführen. Beide Stromzweige beinhalten je einen weiteren Transistorschalter T2, T3 und führen zu jeweils einem weiteren Eingang der An zeigeeinheit 2, und zwar der eine zu einem Eingang für Lei terbruchanzeige und der andere zu einem Eingang für Span nungsfreiheitsanzeige.If the comparator 6 determines that all three test direct voltages UL1, UL2, UL3 are equal to zero, ie that there is a zero voltage case, it outputs a corresponding information signal via a second output to a control line 10 which leads to the control electrode of a first transistor switch T1 is performed, the switching path connects the output of the pulse generator 3 with a node 11 , from which two parallel current branches continue to the display unit 2 . Both current branches each contain a further transistor switch T2, T3 and each lead to a further input of the display unit 2 , namely one to an input for circuit breaker display and the other to an input for voltage-free display.

Mit dieser Maßnahme wird ermöglicht, den Nullspannungsfall, d. h. den Fall eines fehlenden Anliegens der Prüfspannung an der Eingangsseite der Schaltungsanordnung, für jede der drei Phasen getrennt nach Vorliegen eines Leiterbruchs oder von Pulsspannungsfreiheit anzuzeigen. Um diese beiden möglichen Ursachen eines Nullspannungszustands diskriminieren zu kön nen, verfügt die Steuerschaltung des weiteren pro Phase über ein jeweiliges Leiterbruch-Detektorelement 12, welche die Spannungsdifferenz U zwischen dem Potential der Massespan nungselektrode des Speicherkondensators C1 und dem Massepo tential vergleicht, das auf der parallel zur jeweiligen Ver bindungsleitung L1 oder innerhalb derselben z. B. als Schir mung geführten Masseverbindung zur zugehörigen Koppelelektro de herrscht, wozu dieses Massepotential über eine Anschluß leitung 13 zur Leiterbruch-Detektoreinheit 12 geführt ist. Diese Masseverbindung zur Koppelelektrode wird im Fall eines Leiterbruchs der Verbindungsleitung L1 mit unterbrochen, was zur Folge hat, daß bei einem Leiterbruch die detektierte Spannungsdifferenz U unter einen jeweils vorgegebenen Schwellwert UsL1, UsL2, UsL3 abfällt, während sie bei nicht unterbrochener Verbindungsleitung über diesem Schwellwert liegt. Die Leiterbruch-Detektoreinheiten 12 geben ein ent sprechendes Informationssignal auf eine Steuerleitung 14, welche diese zu einem gemeinsamen Steuersignal verbindet, das den Steuerelektroden der beiden parallelen Transistorschalter T2, T3 zugeführt wird.This measure makes it possible to display the zero voltage drop, ie the case of a missing test voltage on the input side of the circuit arrangement, separately for each of the three phases after the presence of a wire break or absence of pulse voltage. In order to be able to discriminate between these two possible causes of a zero voltage state, the control circuit also has a respective wire break detector element 12 per phase, which compares the voltage difference U between the potential of the ground voltage electrode of the storage capacitor C1 and the ground potential, which is parallel to the to the respective Ver connecting line L1 or within the same z. B. as Schir mung ground connection to the associated coupling de, there is this ground potential via a connection line 13 to the breakage detector unit 12 is performed. This ground connection to the coupling electrode is also interrupted in the event of a conductor break in the connecting line L1, with the result that, in the event of a conductor break, the detected voltage difference U falls below a respectively predetermined threshold value UsL1, UsL2, UsL3, while if the connecting line is not interrupted, it lies above this threshold value . The wire break detector units 12 give a corresponding information signal to a control line 14 , which connects this to a common control signal which is fed to the control electrodes of the two parallel transistor switches T2, T3.

Diese beiden parallelen Transistorschalter T2, T3 sind von entgegengesetztem Typ, z. B. ein npn- und ein pnp-Transistor, so daß stets nur einer von ihnen leitend geschaltet ist. Spe ziell wird der Transistorschalter T2, welcher in dem vom Kno ten 11 zum Leiterbruch-Anzeigeeingang der Anzeigeeinheit 2 führenden Leitungszweig liegt, dann leitend geschaltet, wenn die Leiterbruch-Detektoreinheiten 12 einen Leiterbruch detek tieren und ein entsprechendes Ausgangssignal abgeben, während in diesem Fall der im anderen, zum Spannungsfreiheits-An zeigeeingang der Anzeigeeinheit 2 führenden Leitungszweig liegende Transistorschalter T3 sperrend geschaltet wird. Um gekehrt wird er letztgenannte Transistorschalter T3 leitend geschaltet, wenn die Leiterbruch-Detektoreinheiten 12 keinen Leiterbruch erkennen, während dann gleichzeitig der dazu pa rallele Transistorschalter T2 sperrt. Da in beiden Fällen keine Prüfspannung an der Schaltungsanordnung ansteht und der Komparator 6 folglich den ersten Transistorschalter T1 lei tend schaltet, wird das Stromimpulssignal des Impulsgenera tors 3 bei einem vorliegenden Leiterbruch zum Leiterbruch- Anzeigeeingang und ansonsten zum Spannungsfreiheits-Anzeige eingang der Anzeigeeinheit 2 geleitet.These two parallel transistor switches T2, T3 are of opposite types, e.g. B. an npn and a pnp transistor, so that only one of them is always turned on. Specifically, the transistor switch T2, which is in the line branch leading from the node 11 to the line break display input of the display unit 2 , is turned on when the line break detector units 12 detect a line break and emit a corresponding output signal, while in this case the in the other, to the voltage-free display input of the display unit 2 leading line branch lying transistor switch T3 is turned off. Conversely, the latter transistor switch T3 is turned on when the wire break detector units 12 do not detect a wire break, while at the same time the parallel transistor switch T2 blocks. Since in both cases there is no test voltage on the circuit arrangement and the comparator 6 consequently switches the first transistor switch T1 lei tend, the current pulse signal of the pulse generator 3 is passed in the event of a wire break to the wire break display input and otherwise to the voltage-free display input of the display unit 2 .

Die Anzeigeeinheit 2 erhält mit diesem über den entsprechen den Eingang zugeführten Stromimpulssignal die Information darüber, daß ein Leiterbruch bzw. der Zustand der Spannungs freiheit vorliegt, und gleichzeitig die für einen aktiven Be trieb derselben erforderliche Energie. Sie zeigt dann dement sprechend in geeigneter, eindeutiger Weise das Vorliegen ei nes Leitärbruchs oder des Zustands der Prüfspannungsfreiheit an. Da in dieser Betriebssituation keine Prüfspannung an der Schaltungsanordnung anliegt, kann diese Energie in diesem Zeitraum nicht dem überwachten Stromkreis entnommen werden. Daher wird der Impulsgenerator 3 nun aktiv vom Speicherkon densator C1 gespeist. Zwar entlädt sich dieser daraufhin langsam, jedoch ist er, wie gesagt, so dimensioniert, daß er den Betrieb des Impulsgenerators 3 und damit auch den aktiven Betrieb der LCD-Anzeigeeinheit 2 über einen ausreichenden, vorwählbaren Zeitraum hinweg aufrechterhält. Dies ermöglicht folglich die aktive Anzeige des Zustands der Spannungsfrei heit und davon unterscheidbar auch des Leiterbruchzustands in Betriebsphasen ohne anstehende Prüfspannung, ohne daß in die sem Zeitraum eine externe Hilfsspannung zugeführt werden muß. Dabei sei angemerkt, daß das Vorliegen eines Leiterbruchs na turgemäß unabhängig davon festgestellt und angezeigt wird, ob die Prüfspannung im überwachten Stromkreis tatsächlich vor handen ist oder nicht.The display unit 2 receives with this via the corresponding input current pulse signal the information that there is a wire break or the state of voltage freedom, and at the same time the energy required for an active operation of the same. Accordingly, it accordingly indicates in a suitable, unambiguous manner the existence of a primary break or the state of the test voltage being free. Since there is no test voltage on the circuit arrangement in this operating situation, this energy cannot be drawn from the monitored circuit during this period. Therefore, the pulse generator 3 is now actively fed by the storage capacitor C1. Although this then discharges slowly, however, as stated, it is dimensioned such that it maintains the operation of the pulse generator 3 and thus also the active operation of the LCD display unit 2 over a sufficient, preselectable period of time. This consequently enables the active display of the state of the voltage-free unit and distinguishable therefrom also of the conductor break state in operating phases without an applied test voltage, without an external auxiliary voltage having to be supplied in this period. It should be noted that the presence of a conductor breakage is determined and displayed independently of whether the test voltage is actually present in the monitored circuit or not.

Die Fähigkeit des Speicherkondensators C1, den Impulsgenera tor 3 in Betriebsphasen ohne anstehende Prüfspannung über ei ne gewisse Zeitspanne hinweg betreiben zu können, wird bei der gezeigten Schaltungsanordnung des weiteren zur Durchfüh rung von Eigenprüfvorgängen genutzt. Dazu beinhaltet die Steuerschaltung eine benutzerbetätigbare Eigenprüftaste 15, über die ein jeweiliger Eigenprüfvorgang ausgelöst werden kann. Durch Schließen dieser Eigenprüftaste 15 wird das Aus gangssignal des Impulsgeneratos 3 über einen Vorwiderstand R1 an die Steuerelektrode eines weiteren Transistorschalters T4 angelegt, dessen Schaltstrecke den Ausgang des Impulsgenera tors 3 mit dem Spannungsabgriffteil 1 verbindet, wie durch das eingekreiste Bezugszeichen A symbolisiert. Diese Verbin dung ist bei geöffneter Eigenprüftaste 15 durch das zugehöri ge Transistorschaltelement 4 unterbrochen und wird durch Be tätigen der Eigenprüftaste 15 hergestellt, wobei sie so aus gelegt ist, daß dann das Stromimpulssignal des Impulsgenera tors 3 an die Eingangsseite der diversen Brückengleichrichter 4a, 4b der Steuerschaltung angelegt wird, so daß es zur Span nungsversorgung der Schaltungsanordnung während des Eigen prüfvorgangs dient. Mit dieser durch Rückführung des Stromim pulssignals des Impulsgenerators 3 bereitgestellten Energie versorgung werden alle Komponenten der Steuerschaltung sowie die LCD-Anzeigeeinheit 2 aus der zwischengespeicherten Ener gie des Speicherkondensators C1 betrieben und können dadurch in ihrer Funktionsfähigkeit getestet werden.The ability of the storage capacitor C1 to be able to operate the pulse generator 3 in operating phases without an applied test voltage over a certain period of time is further used in the circuit arrangement shown for carrying out self-test procedures. For this purpose, the control circuit includes a user-operated self-test button 15 , via which a respective self-test process can be triggered. By closing this self-test button 15 , the output signal from the pulse generator 3 is applied via a series resistor R1 to the control electrode of a further transistor switch T4, the switching path of which connects the output of the pulse generator 3 to the voltage tap part 1 , as symbolized by the circled reference symbol A. This connec tion is interrupted when the self-test button 15 is open by the associated transistor switching element 4 and is made by actuating the self-test button 15 , whereby it is laid out so that the current pulse signal of the pulse generator 3 to the input side of the various bridge rectifiers 4 a, 4 b the control circuit is applied so that it serves to supply voltage to the circuit arrangement during the self-test process. With this energy supply provided by feedback of the pulse signal of the pulse generator 3 , all components of the control circuit and the LCD display unit 2 are operated from the temporarily stored energy of the storage capacitor C1 and can thus be tested for their functionality.

Die obige Beschreibung eines vorteilhaften Ausführungsbei spiels zeigt, daß sich die erfindungsgemäße Schaltungsanord nung zur Spannungsprüfung und zur Anzeige des detektierten Spannungszustands mit geringem Energiebedarf eignet, der al lein durch Energieentnahme aus dem überwachten Stromkreis bzw. in Zeiträumen ohne anstehende Prüfspannung aus einem Speicherkondensator gedeckt werden kann, der so ausgelegt ist, daß er über eine Impulsgeneratorstufe einen aktiven Be trieb der Anzeigeeinheit für einen gewünschten, ausreichend langen Zeitraum sicherstellt. Es versteht sich, daß nach ei ner solchen Energieentnahme aus dem Speicherkondensator C1 letzterer wieder durch die entsprechende Prüf- oder externe Hilfsspannung aufgeladen wird, sobald diese wieder an der Schaltungsanordnung ansteht.The above description of an advantageous embodiment game shows that the circuit arrangement according to the invention voltage test and display of the detected Suitable voltage state with low energy requirements, the al only by taking energy from the monitored circuit or in periods without an applied test voltage from one Storage capacitor can be covered, which is designed is that it has an active loading via a pulse generator stage drive the display unit for a desired, sufficient ensures a long period of time. It is understood that according to ei ner such energy withdrawal from the storage capacitor C1 the latter again by the appropriate testing or external Auxiliary voltage is charged as soon as it is connected to the Circuit arrangement pending.

Selbstverständlich umfaßt die in den Ansprüchen charakteri sierte Erfindung neben der gezeigten weitere, demgegenüber modifizierte Schaltungsanordnungen, z. B. solche, die speziell auf die Spannungsprüfung in einem einphasigen Stromkreis aus gelegt sind und daher die zur Überwachung zweier weiterer Phasen aufgezeigten Maßnahmen nicht benötigen. In einer ver einfachten Ausführungsform kann auf die spezifische Leiter brucherkennung oder die spezifische Erdschluß- bzw. Störungs erkennung oder die Eigenprüffähigkeit verzichtet werden, so daß dann auch die jeweils hierzu benötigte Mittel entfallen können. In einer weiteren Variante ist vorgesehen, die der Anzeigeeinheit zugeführten Anzeigesignale zusätzlich für eine Fernsignalisierung verfügbar zu machen, wozu sie geeignet, z. B. über einen Optokoppler, ausgekoppelt und aufbereitet werden.Of course, the characteri in the claims includes based invention in addition to the other shown, in contrast modified circuit arrangements, e.g. B. those specifically voltage test in a single-phase circuit are laid and therefore those for monitoring two more Do not need phases indicated measures. In a ver simplest embodiment can be on the specific ladder break detection or the specific earth fault or fault detection or self-test capability are waived, so that then the funds required for this are also omitted can. In a further variant it is provided that the Display signals supplied for an additional display unit To make remote signaling available, for which it is suitable, e.g. B. decoupled and processed via an optocoupler become.

Claims

1. Circuit arrangement for detecting and displaying the state of a test voltage with

- an input-side voltage tapping part ( 1 ) for accessing the test voltage,
- A current-pulsed display unit ( 2 ) and
a control circuit arranged between the voltage tapping part and the display unit for detecting the test voltage state and for dependent, current-pulsed control of the display unit by means of a pulse generator stage,

characterized in that

- The control circuit has a storage capacitor (C1), which can be charged by the test voltage when the same is present or by an external auxiliary voltage and is designed to operate the pulse generator stage ( 3 ) in operating phases without a pending test or auxiliary voltage for a predetermined period of time to activate the display unit ( 2 ) and / or to carry out self-tests of the circuit arrangement.

2. Circuit arrangement according to claim 1, further characterized by means ( 6 , 7 ) for detecting the state of the non-presence of the test voltage on the circuit arrangement and for dependent control of a switching element (T1), the output of the pulse generator stage ( 3 ) with the display unit ( 2 ) connects to indicate this condition.

3. Circuit arrangement according to claim 2, further characterized by means (12, T2, T3) for discriminatory detection of a conductor breakage on the one hand and freedom from voltage on the other hand and for each different activation of the display unit ( 2 ) for the purpose of individually displaying the relevant state, wherein these means contain a conductor break detector unit ( 12 ) which compares the potential of the ground electrode of the storage capacitor (C1) with the ground potential of a connecting line (L1) for coupling the circuit arrangement to the monitored circuit and outputs an output signal dependent on this comparison.

4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, further characterized in that it has means for performing self-test operations, the actuatable switching means (15, T4), the output of the impulse generator gate stage ( 3 ) with a voltage input of the voltage tap partly connect ( 1 ).