DE2428011B2 - Schutzschaltungsanordnung zum selbsttaetigen abschalten eines bistabilen sicherheitsrelais mit zwei erregerwicklungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzschaltungsanordnung zum selbsttätigen Abschalten eines bistabilen Sicherheitsrelais mit zwei Erregerwicklungen, von denen die eine zur Rückschaltung nach dem Blokkieren durch eine Entstörtaste an eine Spannungsquelle gelegt werden kann, wobei die Entstörtaste bei Betälieen zugleich die Stromzufuhr zu einer Sicherheitsschal

lung unterbricht.

Bekanntlich müssen Gas- und (!^feuerungsanlagen mit Feuerungsautomaten ausgestattet werden, die Flammenwächter aufweisen und gegen auftretende Störungen ein Sicherheitsreiais steuern, das die Anlage blockieren kann. Die Verriegelung dieses Blockierrelais darf erst nach Behebung der Störung wieder von Hand aufgehoben werden. Ähnliche Blockierrelais finden auch in Steuerungen von Schaltern, beispielsweise von

ίο Netzschaltern, Verwendung.

Eine bekannte Steuerschaltung für eine Brenncranluge mit einem Flammenwächter und einem Programmschalter einerseits, der zeitlich aufeinanderfolgend eine Zündeinrichtung und mindestens ein Brennstofffreigabeorgan einschaltet, und andererseits mit einem elektronischen Sicherheitszeitglied, das im Störungsfall einen Störschalter auslöst und das in der Inbetriebsetzungsphase der Brenneranlage auf seine Funktionsfähigkeit geprüft wird und dabei an einen an seinen Ausgang gekoppelten Sperrschalter einen Freigabeimpuls abgibt, zeichnet sich dadurch aus, daß zur Prüfung der Funktionsfähigkeit des Sicherheitszeitglieds ein gesonderter Impulsgeber vorgesehen ist, der an das Sieherlieitszeitglied Störungssimulationsimpulse abgibt, und daß der Sperrschalter dem Programmschalter vorgeschaltet ist. Der Störschalter ist zu diesem Zweck mit einem vorzugsweise fernentriegelbaren Blockierrelais mit zwei Wicklungen versehen. Die eine dieser Wicklungen ist mit dem Sicherheitszeitglied, die andere mit dem Sperrschall er verbunden (DT-PS 22 22 258).

Es ist ebenfalls eine Steuerungseinrichtung für ein Blockierrelais in einem Feuerungsautomaten bekannt, in welchem die eine Wicklung des Relais zum Blockieren und die zweite Wicklung zum Entblockieren des Relais dienen. Die Entblockierung wird durch eine für diesen Zweck vorgesehene Entstörtaste vorgenommen. Durch diese wird ein die Entblockierwicklung speisender Gleichrichter an Netzspannung gelegt. Ein zweiter Gleichrichter ist zur Speisung der übrigen Schaltungsteile der Sicherheitsschaltung des Feuerungsautomaten vorgesehen. Durch die Entstörtaste wird bei deren Betätigung zugleich die Stromzufuhr zu einer Sicherheitsschaltung unterbrochen (DT-AS 21 37 186).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugründe, eine einfach aufgebaute und sicher wirkende elektrische Steuereinrichtung für ein bistabiles Blokkierrelais mit zwei Erregerwicklungen, von denen die eine zur Rückschaltung nach dem Blockieren durch eine Entstörtaste an eine Spannungsquelle gelegt werden kann, wobei die Entstörtaste beim Betätigen zugleich die Stromzufuhr zu einer Sicherheitsschaltung unterbricht, zu schaffen, wobei zudem nur ein einziger Gleichrichter in Feuerungsautomaten nötig ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie einen mit der Masse verbundenen Kondensator, einen Umschalter als Entstörta^e, eine in Sperrichtung für den Entstörimpuls geschaltete Diode in Serie mit der zur Rückschaltung vorgesehenen Wicklung des Blockierrelais sowie einen zweiten Schalter parallel zu dieser Serienschaltung enthält, wobei der Schaltarm des Umschalters mit einem Belag des Kondensators und ein erster Schaltkontakt mit der Gleichspannungsquelle und der zweite Schaltkontakt mit dem Verbindungspunkt zwischen der Diode und der Sekundärwicklung des Blockierrelais verbunden ist und wobei der Umschalter zugleich auf den zweiten Schaller einwirkt.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erlindungsgemäßen Steuereinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß das der Diode abgewandte Ende der zur Rückschaltung des Blockierrelais vorgesehenen Wicklung mit dem hochohmigen Steuereingang eines Sperrschalters verbunden ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung nachfolgend näher beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 ein Schema der Steuereinrichtung und

F i g. 2 und 3 ein Detail der Steuereinrichtung der Fig. 1.

In der F i g. 1 ist eine Steuereinrichtung schemalisch dargestellt, welche vorzugsweise in einer Einrichtung zur Steuerung einer Brenneranlage mit einem Flammenwächter, einem Programmschalter zur Steuerung einer Zündeinrichtung und mindestens einem Brennstofffreigabeorgan und mit mindestens einem elektronischen Sicherheitszeitglied, das im Störungsfall einen Störschalter auslöst, gemäß schweizerischem Patent 5 43 710 der Anmelderin eingesetzt werden kann. In dieser F · g. 1 sind Anschlüsse 1, 2 respektive 3, 4 von zwei Wicklungen eines bistabilen Remanenzrelais dargestellt. Der hier nicht interessierende Kern ist nicht dargestellt. Die Primärwicklung mit den Anschlüssen 1, 2 des Remanenzrelais ist mit einem Sicherheitszeitglied (z. B. Fig. 1,10 der Zeichnung des schweizerischen Patents 5 43 710) verbunden. Der Anschluß 1 der Primärwicklung liegt an der gemeinsamen Masse. Der Anschluß 3 der Sekundärwicklung des Remanenzroiais ist an einen Eingang 5 eines Sperrschalters 17 (z. B. entsprechend dem mit der gleichen Kennziffer bezeichneten Sperrschalter der Fig. i des CH-PS 5 43 710) angeschlossen. Dieser Sperrschalter 17 soll über nicht dargestellte Zeitglieder und einen Programmschalter und Verstärker einen Zündstromkreis und mindestens ein Brennstofffreigabeorgan steuern. Er wirkt demgemäß als Sicherheitsschaltung. Der Anschluß 4 der Sekundärwicklung ist mit der Kathode einer Diode 6 und mit einem Widerstand 7 verbunden, deren andere An-Schlüsse an der gemeinsamen Masse liegen. Der Eingang 5 des Sperrschalters 17 kann ferner über einen Schalter 8 mit der Masse verbunden werden. Eine für die Gleichstromversorgung bestimmte Leitung 9 der elektrischen Steuereinrichtung mit positivem Potential ist mit einem Schaltkontakt 10 eines als Entstörtaste dienenden Umschalters 12 verbunden. Dessen Schaltarm 11 kann ferner auf einen zweiten Schaltkontakt 13 umgelegt werden, der eine Verbindung zum Anschluß 4 der Sekundärwicklung des Relais herstellt. Mit dem Schaltarm 11 des Umschalters 12 ist ferner ein Belag eines Glättungskondensators 14 verbunden, dessen zweiter Belag an Masse liegt. Eine weitere Verbindung führt vom Schaltarm 11 zu einem Versorgungseingang 15 des Sperrschalters 17.

Die F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform des Schalters 8, die sich durch besondere Einfachheit und Sicherheit auszeichnet. Die Schaltfunktion wird dabei durch die Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors 16 ausgeübt. Seine Basis wird über einen Spannungsteiler mit dem Widerstand 7 zwischen Basis und Masse und dem Längs-Widerstand 18 an den Verbindungspunkt zwischen dem Anschluß 4 der Sekundärwicklung des Biukkierrelais und der Diode 6 angeschlossen. Die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 16 ist zwischen den ⁽⁾5 Eingang 5 des Sperrschalters 17 und Masse geschaltet.

In der F i g. 3 ist der Transistor 16 der F i g. 2 durch einen Thvristor 19 ersetzt, der über den Spannungsteiler mit den Widerständen 7 und 18 gesteuert und zwischen den Eingang 5 des Sperrschalters 17 und Masse geschaltet ist.

Es sei auf die Schaltung der F i g. 1 und 2 verwiesen. Es wird ferner ein positiv ansteigender Impuls am Anschluß 2 der Primärwicklung des Blockierrelais angenommen. Der Strom fließt in dieser Wicklung vom Anschluß 2 zum Anschluß 1 und baut ein Magnetfeld im Blockierrelais auf. Wenn dieser Impuls nur kurz ist (Prüfimpuls), so zieht das Relais nicht auf. Ist er von längerer Dauer (Blockierimpuls im Störungsfall), so geht das Relais in Blockierstellung. Durch das im Kern des Relais induzierte Gegenfeld fließt der Strom bei jedem positiv ansteigenden Impuls in der Sekundärwicklung in entgegengesetzter Richtung vom Anschluß 4 zum Anschluß 3. Nach dem Impulsende baut sich das Feld ab. Dadurch wird in der Sekundärwicklung ein gegenüber dem aufbauenden Feld umgekehrter Stromnuß vom Anschluß 3 zum Anschluß 4 erzeugt. Die impulse in der Sekundärwicklung sind Nadelimpulse von kurzer Dauer, da sie nur beim Feldwcchsel entstehen. Die beim Feldabbau entstehende negative Spitze wird durch eine im Eingang des Sperrschaltcrs 17 enthaltene — nicht dargestellte — Diode, deren Kathode am Eingang 5 und deren Anode an Masse liegt, beschnitten.

Im Normalfall sollen der Umschalter 12 und der zweite Schalter 8 in der in F i g. 1 gezeigten Stellung sein. Für Prülzwecke sind die dem Anschluß 2 der Primärwicklung des Blockierrelais zugeführlen Impulse 20 so kurz, daß das Relais nicht in Blockierstellung geht. Die beim Aufbau des Magnetfelds in der Sekundärwicklung entstehenden, einseitig polarisierten Nadelimpulse werden vom Anschluß 3 auf den Eingang 5 des Sperrschalters 17 übertragen. Dort wird das Bestehen einer einwandfreien Verbindung festgestellt oder bei deren Fehlen die entsprechende Schutzmaßnahme ausgelöst und Alarm gegeben. Ein längerer positiver Impuls 21 am Anschluß 2 der Primärwicklung wird bei einer Störung vom Feuerungsautomaten abgegeben und bringt das Relais in Blockierstellung, welches durch seine nicht daigeslellten Kontakte die entsprechenden Maßnahmen und Anzeigen auslöst.

Nach Behebung der Störung muß zum Entblockieren des Blockierrelais der als Entblockiertaste ausgebildete Umschalter 12 von Hand betätigt werden. Damit wird zugleich der Transitor 16 leitend gemacht. Der im normalen Betrieb über die Verbindung des Schaltarms 11 mit dem an der Leitung 9 mit positiver Gleichspannung liegenden Schaltkontakt 10 aufgeladene Kondensator 14 wird bei Betätigung des Umschalters 12 an den Umschaltkontakt 13 gelegt. Der Kondensator 14 entlädt sich demzufolge über die Parallelschaltung des Widerstands 7 und 18 und die Sekundärwicklung des Blokkierrelais in Richtung von dessen Anschluß 4 zum Anschluß 3 über den nunmehr leitenden Transistor 16. Die Diode 6 sperrt in diesem Augenblick. Durch geeignete Bemessung der Kapazität des Kondensators 14, des Spannungsteilers 7 und 18 und der Induktivität der Sekundärwicklung des Relais ist der Entblockierungsimpuls 22 von genügender Dauer, um das Relais in die entgegengesetzte Stellung zu kippen und zu cntblokkieren. Da der im Normalfall hochohmige Eingang 5 des Sperrschalters 17 bei leitendem Transistor 16 kurzgeschlossen ist, bleibt der Deblockierungsimpuls für den Sperrschaher !7 unwirksam. Ein Überschwingen wird durch die Diode 6 vet hindert. Solange der Umschalter 12 betätigt ist, wird ferner die Versorgung des Sperrschalters 17 unterbrochen.

2428 Ol 1

Der Transistor 16 der F i g. 2 und der Thyristor 19 der F i g. 3 wirken in ähnlicher Weise wie der mechanische Schalter 8 der Fig. 1. Durch den Spannungsteiler der Widerstände 7 und 18 wird der Entladungsimpuls vom Kondensator 14 in geeigneter Weise auf ungefährliche Werte für die Steuerung der elektronischen Elemente herabgesetzt und verzögert.

Die erfindungsgemäßc Steuerschaltung ist besonders einfach, da besondere Gleichrichter nebst der Gleichstromversorgung oder Schaltungsanordnungen zum Umpolen für die Erzeugung der Entblockicrimpulsc entfallen. Dadurch können weitere Störungsqucllcn vermieden werden. Der Kondensator 14 ist zugleich der in jedem Fall zur Siebung der Gleichspannung benötigte Glättungskondensator. Durch die Betätigung des Umschalters 12 beim Entblockicren wird die Stromversorgung des Sperrschahers <7 unterbrochen.

wobei gleichzeitig bei geschlossenem Schalter 8 oder leitendem Transistor 16 oder leitendem Thyristor 19 dieser Spcrrschalter 17 unwirksam gemacht ist. Eine Entblockicrung ist nur bei Vorhandensein von Netzspannung möglich. Nach einem Net/ausfall und Entladung des Kondensators 14 über die Last und gegebenenfalls einen Ableitwiderstand muß dieser wieder aufgeladen werden, damit durch die Betätigung des Umschalters 12 die Entblockierung wirksam wird. Es wird

ίο ebenfalls verhindert, daß der Sperrschaltcr durch ein Blockieren der Entstörtaste umspielt werden kann. Der Entblockierungsumschalter braucht auch nicht arretier! zu werden. Er kann ferner vom eigentlichen Sperrschalter entfernt angeordnet sein. Schließlich ist eine

'5 sichere Sperrung der elektronischen Schalter 16 und IS durch die von der Diode 6 verursachte negative Vorspannung im Normalfall absolut gesichert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

2428 Oil Patentansprüche:

1. Schutzschaltungsanordnung zum selbsttätigen Abschalten eines bistabilen Sicherheitsrelais mit zwei Erregerwicklungen, von denen die eine zur Rückschaltung nach dem Blockieren durch eine Entstörtaste an eine Spannungsquelle gelegt werden kann, wobei die Entstörtaste bei Betätigen zugleich die Stromzufuhr zu einer Sicherheitsschaltung unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen mit Masse verbundenen Kondensator (14), einen Umschalter (12) als Entstörtaste, eine in Sperrichtung für den Entstörimpuls geschaltete Diode (6) in Serie mit der zur Rüekschaltung vorgesehenen Wicklung (3, 4) des EHockierrelais sowie einen zweiten Schalter (8) parallel zu dieser Sericnschaltung enthält, wobei ein Schaltarm

(11) des Umschalters (12) mit einem Belag des Kondensators (14) und ein erster Schaltkontakt (10) mit der Gleichspannungsquelle und der zweite Schaltkontakt (13) mit dem Verbindungspunkt zwischen Diode (6) und der Sekundärwicklung (3,4) des Blokkierrelais verbunden ist und wobei der Umschalter

(12) zugleich auf den zweiten Schalter (8) einwirkt.

2. Schutzschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Diode (6) abgewandte Ende der zur Rückschaltung des Blokkierrelais vorgesehenen Wicklung mit einem hochohmigen Steuereingang (5) eines Sperrschalters (17) verbunden ist.

3. Schutzschaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten eines Entblockierimpulses der Eingang (5) des Sperrschalters (17) gegen Masse durch den zweiten Schalter (8) kurzgeschlossen wird.

4. Schutzschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Diode (6) ein Widerstand (7) oder e.^;n Spannungsteiler (7,18) parallel geschaltet ist.

5. Schutzschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter (8) durch die Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors (16) oder die Anoden-Katodenstrecke eines Thyristors (19) gebildet wird, dessen Basis mit dem Verbindungspunkt zwischen der Diode (6) und der zur Rückschaltung vorgesehenen Wicklung (3, 4) des Blockierrelais verbunden ist.

6. Schutzschaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Transistors (16) oder Thyristors (19) über einen aus den Widerständen (7, 18) gebildeten Spannungsteiler zur Herabsetzung und Verzögerung der Steuerspannung mit dem Verbindungspunkt zwischen der Diode (6) und der zur Rückschaltung vorgesehenen Wicklung (3,4) des 3lockierrelais verbunden ist.