[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE3106895C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3106895C2
DE3106895C2 DE3106895A DE3106895A DE3106895C2 DE 3106895 C2 DE3106895 C2 DE 3106895C2 DE 3106895 A DE3106895 A DE 3106895A DE 3106895 A DE3106895 A DE 3106895A DE 3106895 C2 DE3106895 C2 DE 3106895C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
generator
current
power
bus
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE3106895A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3106895A1 (de
Inventor
James Bernard Rock City Ill. Us Thom
Richard Paul Chicago Ill. Us Ejzak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sundstrand Corp
Original Assignee
Sundstrand Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sundstrand Corp filed Critical Sundstrand Corp
Publication of DE3106895A1 publication Critical patent/DE3106895A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3106895C2 publication Critical patent/DE3106895C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/06Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric generators; for synchronous capacitors
    • H02H7/062Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric generators; for synchronous capacitors for parallel connected generators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Protection Of Generators And Motors (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Fehlerstrom-Erfassungs- und -Beseitigungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine solche Anordnung ist aus der US-PS 29 74 257 bekannt.
Elektrische Stromverteilsysteme in Flugzeugen werden zunehmend kompliziert. Die Kompliziertheit ist dabei teilweise ein Nebenprodukt der Tatsache, daß die meisten mehrmotorigen Flugzeuge jedem Motor zugeordnete Generatoren haben. Die Generatoren sind durch integrierte Ansteuerreihen oder -ketten angetrieben, die ein Ausgangssignal für konstante Drehzahl zu den Generatoren speisen, selbst wenn die Motoren mit sich verändernden Drehzahlen betrieben werden. Die elektrische Verdrahtung ist durch die Flügel und den Rumpf des Flugzeugs verlegt, was zu einer Anzahl von Bereichen im Flugzeug führt, in denen ein elektrischer Verdrahtungsfehler auftreten kann. Allgemein kann ein Fehler durch einen offenen Stromkreis verursacht sein; die Fehler, mit denen sich die Erfindung beschäftigt, sind jedoch typischerweise Kurzschlüsse. Das Auftreten eines Kurzschlusses führt - wenn er nicht sofort erfaßt und die Fehlerstelle von einem Stromgenerator abgetrennt wird - mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einem elektrisch verursachten Feuer. Es ist in modernen Flugzeugen üblich, zusätzlich zu den durch die Flugzeugmotoren angetriebenen Generatoren durch einen Hilfsmotor einen Hilfsstromgenerator anzutreiben. Die von den Flugzeugmotoren angetriebenen Hauptgeneratoren sowie der Hilfsstromgenerator sind wechselseitig durch Verteilungsbus und über Busleistungsschalter verbunden und bilden eine Vielzahl von Leistungsversorgungswegen zu den Lasten des elektrischen Systems des Flugzeuges. Die Erfassung von Fehlern im Stromverteilsystem und die Steuerung von Unterbrechern zur Isolierung von Fehlern und Rückführung von Leistung wird seit Jahren untersucht. Bei der aus der US-PS 29 74 257 bekannten Anordnung ist eine Fehlererfassung mittels induktiv gekoppelter Differenzfehlerstromerfassungsschaltungen bekannt. Dabei wird eine Schutzanordnung für ein Leistungssystem vorgesehen, bei dem das Stromverteilernetzwerk von parallel verbundenen Generatoren gespeist wird. Die Fig. 1 der US-PS 29 74 257 zeigt zwei Generatoren 12 und 14, die jeweils Gleichstrom- Feldwicklungen 16 und 18 und neutrale Ankerleiter 20, 22, 24 bzw. 26, 28, 30 haben. Speisebusnetzwerke 32 und 34 sind mit einem Parallelbusnetzwerk 64 verbunden. Generatorleistungskoppler 48 und 50 verbinden jeweils Generatorausgangsleiter 52, 54, 56 und 58, 60, 62 mit Leitern 36, 38, 40 und 42, 44, 46. Busleistungskoppler 72 und 74 verbinden diese zuletzt genannten Leiter mit dem Parallelbus 64. Eine Differenzfehlerstromerfassungsanordnung weist Fühlerschaltungen 194 und 196 auf. Diese Fühlerschaltungen steuern die Erregung der Gleichstrom-Feldwicklungen 16 und 18 der Generatoren 12 und 14 sowie der Busleistungskoppler 72 und 74. In der US-PS 29 74 257 wird aber kein Verfahren und keine Anordnung beschrieben, mit denen Fehler im gesamten Stromverteilsystem behoben werden können. Auch wird keine Fehlererfassung in Erwägung gezogen, wenn zahlreiche Lasten über eine Anzahl von Speisekanälen gleichzeitig von mehreren Stromquellen versorgt werden.
Die US-PS 36 17 812 beschreibt eine Differenz-Fehlererfassung, um einen Kurzschlußschutz für elektrische Netzwerke zu liefern, wie diese in Bordstromversorgungssystemen auftreten. Dabei ist eine Reihe von Stromwandlern 10, 11, 15, 16, 17 vorgesehen, um Eingangsleitungen C₁, C₂ und Ausgangsleitungen C₃, C₄, C₅ eines Netzwerkes zu überwachen, und weiterhin ist eine Summierschaltung 20 vorhanden, um die Ausgangssignale von den Stromwandlern 10, 11, 15, 16, 17 zu summieren. Wenn ein Fehler im Netzwerk auftritt, entsteht eine Stromsumme, die sich von Wert Null unterscheidet. Ein entsprechendes Ausgangssignal wird zu einem Vergleicher 30 und dann zu einer Steuereinheit 40 gespeist, die einen programmierten Schaltbetrieb im Netzwerk einleitet, um den Fehler zu lokalisieren. Dieses System benötigt eine Vielzahl von Schaltoperationen mit entsprechenden Zeitverzögerungen, um einen Fehler zu lokalisieren. Es ist nicht möglich, unmittelbar einen Fehler zu lokalisieren und den Fehler zu beheben, während möglichst viele Lasten oder Verbraucher weiter mit Strom bzw. Spannung versorgt werden. Das Beseitigen von Fehlern mit einem Mindestmaß an Unterbrechertätigkeit ist weder mit der Anordnung der US-PS 29 74 257 noch mit dem System der US-PS 36 17 812 zu erzielen.
"Brown Boveri Mitteilungen", 1966, Heft 4/5, Seiten 326-339 beschreibt einen elektronischen Sammelschienenschutz, der als Fehlerstrom-Erfassungs- und -Beseitigungsanordnung funktioniert. Jedoch werden an Generatoren und Leistungsschalter- oder Kopplungsorganen auftretende Fehler von diesem bekannten Sammelschienenschutz nicht erfaßt und beseitigt. Insbesondere sind keine Maßnahmen beschrieben, die z. B. das elektrische Verhalten von Lasten, das von Generatoren und die tatsächlichen Schaltzustände der Leistungskoppler erfassen und daraufhin entsprechende Fehlerlokalisierungs- und -beseitigungsschritte durchführen.
Aus "Elektroniker", 1976, Nr. 7, Seiten 19-25 ist die Verwendung von Mikroprozessoren als Ersatz für statische Relais beschrieben, die u. a. in Verwendung für einen statischen Sammelschienenschutz, einen statischen Generatorschutz und für weitere statische Schutzeinrichtungen beschrieben sind.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine gattungsgemäße Fehlerstrom-Erfassungs- und -Beseitigungsanordnung für eine kombinierte Generator- und Stromverteilervorrichtung so auszubilden, daß rasch jeder Fehler sowohl auf einem Stromverteilerbus als auch in einem der Generatoren oder einer der Lasten erfaßt und beseitigt werden kann, so daß möglichst viele Lasten weiterversorgt werden können, während der Fehler im System beseitigt wird.
Insbesondere soll diese Fehlerstrom-Erfassungs- und -Beseitungsanordnung für Flugzeugbordstromversorgungen geeignet sein.
Die obige Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche 1 bis 11 kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen davon. Der Patentanspruch 12 kennzeichnet die Verwendung der durch die Ansprüche 1 bis 11 gekennzeichneten Fehlerstrom-Erfassungs- und -Beseitigungsanordnung für eine bordeigene Generator- und Stromverteilervorrichtung eines Flugzeugs.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1a und 1b schematische Diagramme einer bevorzugten Ausführungsart einer Fehlerstrom-Erfassungs- und -Beseitigungsanordnung in einem elektrischen Flugzeug-Leistungsgenerator- und Stromverteilsystem;
Fig. 2a bis 2d schematische Diagramme der Grundschaltungen von Fig. 1;
Fig. 3 Schaltungseinzelheiten einer Einzelstromwandler- Differenzfehlerstromerfassungsschaltung der Fig. 1;
Fig. 4 Grundschaltungskomponenten der Buskopplungs- Differenzfehlerstromerfassungsschaltung der Fig. 1;
Fig. 5 ein Zeitdiagramm von Signalen, die in die Steuerlogik der Fig. 2 für einen Fehler an einer Stelle A eingespeist bzw. von dieser abgegeben sind;
Fig. 6 ein Zeitdiagramm von Signalen, die in die Steuerlogik der Fig. 2 für einen Fehler an einer Stelle B unter einem Satz von Leistungskopplerzuständen eingespeist bzw. von der Steuerlogik abgegeben werden;
Fig. 7 ein Zeitdiagramm von Signalen, die in die Steuerlogik der Fig. 2 für einen Fehler an der Stelle B unter einem anderen Satz von Leistungskopplerzuständen eingespeist bzw. von der Steuerlogik abgegeben werden;
Fig. 8 ein Zeitdiagramm von Signalen, die in die Steuerlogik der Fig. 2 sowie in andere Komponenten des Systems für einen Fehler an einer Stelle C eingespeist bzw. von der Steuerlogik abgegeben werden;
Fig. 9 ein Zeitdiagramm von Signalen, die in die Steuerlogik der Fig. 2 sowie in andere Komponenten des Systems für einen Differenzstromfehler an der Stelle C unter einem anderen Satz von Leistungskopplerzuständen eingespeist bzw. von der Steuerlogik den anderen Komponenten diesen abgegeben werden;
Fig. 10a und 10b Flußzeitdiagramme zur Erläuterung der Differenzfehlerstromerfassung und der Isolation der rechten oder linken Generatorsteuereinheit der Fig. 1;
Fig. 11 ein Differenzfehlerstromerfassungs- und -Lokalisierungsflußdiagramm einer Mikrohilfsstromgeneratorsteuereinheit für die Hilfsstromgeneratorsteuereinheit der Fig. 1, und
Fig. 12 ein Differenzstromfehlererfassungs- und Isolationsflußdiagramm der Mikrobus-Leistungssteuereinheit für die Busleistungssteuereinheit der Fig. 1.
Im folgenden wird auf die sich zur Fig. 1 zusammensetzenden Fig. 1a und 1b näher eingegangen, in denen ein Flugzeug- Bordstromversorgungssystem dargestellt ist, das ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Fehlerstrom-Erfassungs- und -Beseitigungsanordnung aufweist. Aufgrund der Kompliziertheit der Stromversorgungssysteme der hier beschriebenen Art wird angenommen, daß die Darstellung der Fig. 1 schematisch ist und lediglich das Umfeld erläutern soll, in dem die Erfindung besonders vorteilhaft einsetzbar ist. Die weiter unten näher erläuterten Fig. 2 und 3 zeigen in größeren Einzelheiten die wesentlichen Elemente der Differenzfehlerstromerfassungsschaltung und das Zusammenwirken der Schaltungselemente, die zum Verständnis der Erfindung erforderlich sind.
Entsprechend zeigt Fig. 1 ein Leistungsgeneratorsystem, das zahlreiche Generatoren aufweist. In der Flugzeugtechnologie ist es üblich, die auf dem rechten Flügel des Flugzeuges liegenden Generatoren als rechte Generatoren und diejenigen auf dem linken Flügel des Flugzeuges als linke Generatoren zu bezeichnen. Aus Gründen der Vereinfachung sind ein einzelner linker und ein einzelner rechter Generator 11 bzw. 12 gezeigt. Diese Generatoren werden durch die Flugzeugtriebmotoren über Antriebe konstanter Drehzahl angetrieben, um Generator-Ausgangsströme konstanter Frequenz zu erzeugen. Beispielsweise geben die Generatoren eine Leistung von 90 kVA ab.
Ein Hilfsstromgenerator 13 bildet eine Hilfsstromversorgungsquelle. Der Hilfsstromgenerator 13 wird zweckmäßig durch einen separaten Motor angetrieben, auf dessen Leistung normalerweise nicht zurückgegriffen wird.
Der linke Generator 11, der rechte Generator 12 und der Hilfsstromgenerator 13 haben jeweils neutrale Ankerleiter 14, 16 und 17, die mit Masse verbunden dargestellt sind. Drei neutrale Ankerleiter des linken Generators 11, nämlich einer für jede Phase, sind schematisch durch einen Bezugspfeil 14 für einen neutralen Ankerleiter dargestellt. Der rechte Generator 12 und der Hilfsstromgenerator 13 haben ebenfalls jeweils drei neutrale Ankerleiter, obwohl lediglich ein einzelner Leiter 16 bzw. 17 gezeigt ist.
Der linke Generator 11 ist mit einem linken Generatorleistungskoppler LGCB 18 über Ausgangsleiter verbunden, die durch einen Bezugspfeil 19 angedeutet sind. Der rechte Generator 19 ist mit einem rechten Generatorleistungskoppler RGCB 21 über Ausgangsleiter verbunden, die durch einen Bezugspfeil 22 angedeutet sind.
In jedem Flugzeug sind zahlreiche zu speisende Lasten vorhanden, die eine große Anzahl elektrischer Einrichtungen umfassen, zu denen die Flugzeug-Flugleuchten, die Nachrichtenübertragung, die Motorsteuerung und auch die elektrische Ausrüstung der Flugzeugküche gehören. Diese Lasten sind vorzugsweise in einen ersten oder linken Lastteil 23, der normalerweise vom linken Generator 11 versorgt wird, der für diesen linken Lastteil die Primärstromquelle bildet, und in einen vom rechten Generator 12 als Primärstromquelle versorgten zweiten oder rechten Lastteil 24 eingeteilt. Die Beschreibung des Stromversorgungssystems zeigt, daß die linke Last 23 oder die rechte Last 24 bei fliegendem Flugzeug entweder durch den rechten oder den linken Generator 11 bzw. 12 oder hilfsweise durch den Hilfsstromgenerator 13 gespeist werden können. Wenn das Flugzeug auf dem Boden ist, kann eine äußere Stromquelle 15 angeschlossen werden, um die Lasten 23, 24 in einer Weise zu speisen, die weiter unten näher erläutert werden wird.
Die Ausgangsleiter 19 des linken Generators 11 können über den LGCB 18 mit der linken Last 23 durch Leiter 19a, 19b verbunden sein.
Die Ausgangsleiter 22 des rechten Generators 12 können über den RGCB 21 mit der rechten Last 24 durch Leiter 22a, 22b verbunden sein.
Ein Stromverteilungsbus oder Kopplungsbus 26, der im folgenden auch kurz Bus 26 genannt wird, bildet eine im folgenden näher zu beschreibende Reihenverbindung des linken Generators 11, des rechten Generators 12, des Hilfsstromgenerators 13 oder der äußeren Stromquelle 15. Der aus drei Leitern bestehende Aufbau des Bus 26 ist auf der linken Seite der Fig. 1a durch das Bezugszeichen 26a angedeutet.
Der linke Generator 11 kann elektrisch mit dem Bus 26 über die Ausgangsleiter 19, den LGCb 18, die Ausgangsleiter 19a, 19c, den linken Busleistungskoppler LBTB 27 und die Busleiter 26a verbunden werden.
In ähnlicher Weise kann der rechte Generator 12 elektrisch mit dem Bus 26 über die Ausgangsleiter 22, den RGCB 21, die Ausgangsleiter 22a, 22c, den rechten Busleistungskoppler RBTB 28 und Busleiter 26b verbunden werden.
Der Hilfsstromgenerator 13 kann elektrisch mit dem Bus 26 über einen durch eine Bezugsziffer 20 bezeichneten Ausgangsleiter, einen Hilfsleistungskoppler APB 29 und Busleiter 26c verbunden werden.
Die äußere Stromquelle 15 kann elektrisch mit dem Bus 26 über äußere Stromversorgungsleiter 25, ein äußeres Netzschütz EPC 31 und Busleiter 26d verbunden werden.
Aus der obigen Beschreibung folgt, daß die linke und die rechte Last 23 bzw. 24 durch eine Vielzahl Stromversorgungskanäle über die jeweiligen Leistungskoppler mit Strom versorgt werden können. Aus dem schematisch in Fig. 1a und 1b dargestellten Generator- und Verteilungssystem folgt, daß beispielsweise zur linken Last 23 Strom vom linken Generator 11 über die Leiter 19, den LGCB 18 und die Leiter 19a, 19b gespeist werden kann. Die linke Last 23 kann auch bei offenem LGCB 18 mit Strom vom rechten Generator 12 über einen durch die Leiter 22, RGCB 21, die Leiter 22a, 22c, RBTB 28, Busleiter 26b, 26, 26a, LBTB 27 und Leiter 19c und 19b gebildeten Speiseweg versorgt werden.
In ähnlicher Weise kann die linke Last 23 bei offenen LGCB 18 und RBTB 28 Strom vom Hilfsstromgenerator 13 über einen Kanal erhalten, der durch die Leiter 20, APB 29, Leiter 26c, 26, 26a, LBTB 27, Leiter 19c und 19b festgelegt ist.
Schließlich kann Strom zur linken Last 23 bei geöffneten LGCB 18, RBTB 28 und APB 29 von der äußeren Stromquelle 15 über Leiter 25, EPC 31, Leiter 26d, 26, 26a, LBTB 27, Leiter 19c und 19b geleitet werden.
Ähnliche Ausführungen können gemacht werden, um die Vielzahl von Leistungskanälen zu erläutern, die in der Vorrichtung hinsichtlich der Lasten und Fehler verfügbar sind. Wenn ein Kurzschluß irgendwo im System auftritt, so tritt als natürliche Folge ein Ungleichgewicht des Systems ein. Demgemäß versucht zunächst die Stromquelle für jeden einen Kurzschluß aufweisenden Speisekanal soviel Strom einzuspeisen, wie der Kurzschluß verlangt. In diesem Fall wird der Fehler nicht rasch lokalisiert, so daß der fehlerbedingte Kurzschluß zu einem elektrisch ausgelösten Feuer führen kann.
Zu jeder gegebenen Zeit gibt es eine bestimmte Anzahl von Bereichen im elektrischen System eines Flugzeuges, in denen ein Fehler auftreten kann, und es gibt eine eingestellte Anzahl von Speisekanälen durch das System, die Leistung zu den Lasten speisen. In einem modernen Flugzeug können wenigstens dreizehn Bereiche, in denen ein Fehler auftreten kann, und eine gleiche Anzahl von Speisekanalkonfigurationen des oben beschriebenen Typs ermittelt werden, die verfügbar sind, um Leistung zu dem Fehlerort zu speisen, der in jedem gegebenen Bereich liegt. Eine einfache Rechnung zeigt, daß es dreizehn mal dreizehn oder einhundertneunundsechzig Fehlerbeseitigungsprobleme gibt, die rasch behandelt werden müssen, wobei ebenso viele Lasten oder Verbraucher weiterversorgt werden und alles mit einem Mindestaufwand an Unterbrechertätigkeit und begleitenden Zeitverzögerungen erfolgt.
Die weiter unten näher zu erläuternden Einzelheiten des bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigen, daß dieses das Problem der Fehlererfassung und Fehlerbeseitigung gerade in den komplizierten elektrischen Leistungserzeugungs- und Verteilungssystemen neuartig und vorteilhaft lösen kann.
Anschließend wird anhand der Fig. 1 im bevorzugten Ausführungsbeispiel die Lage der Fehlererfassungsschaltung beschrieben. Die Art und Weise, in der die Fehlererfassungsschaltungen arbeiten, wird anhand der Fig. 2 und 3 näher erläutert werden.
Wenn das elektrische System arbeitet und keine Fehler vorliegen, ist der durch die in Reihe verbundenen Leiter fließende Strom gleich. Das Vorliegen eines Fehlers bezüglich eines der Leiter führt zu einer Steigerung des durch den Kurzschluß des Fehlers gezogenen Stromes. In den Wicklungen von mit den Leitern des Systems induktiv gekoppelten Stromwandlern wird ein Strom proportional zu dem im Leiter vorliegenden Strom induziert. Die nunmehr kurz zu erläuternden Schaltungen arbeiten nach dem Prinzip, daß eine Fehlererfassungsschaltung mit zwei oder mehr transformatorisch mit Leitern des Systems gekoppelten Stromwandlers ein Differenzstrom-Ausgangssignal nur dann erzeugt, wenn ein Fehler an einem der mit derjenigen Stromwandlerwicklung der Differenzfehlerstromerfassungsschaltung gekoppelten Leiter auftreten sollte.
Die erste Differenzfehlerstromerfassungsschaltung umfaßt drei Stromwandler, die in Fig. 1 schematisch als Wicklungen 36, 39 und 41 dargestellt sind; die erste Wicklung 36 ist induktiv mit den neutralen Ankerleitern 14 des linken Generators 11 gekoppelt. Eine elektrische Leitung 37 verbindet die Stromwandlerwicklung 36 mit einer zweiten Stromwandlerwicklung 39 über eine linke Generatorsteuereinheit LGCU 38 und die Leitung 40. Die zweite Stromwandlerwicklung 39 ist induktiv mit den Ausgangsleitern 19b gekoppelt, die zu der linken Last 23 führen. Die dritte Stromwandlerwicklung 41 ist induktiv mit den Busleitern 26a gekoppelt und elektrisch mit der zweiten Stromwandlerwicklung 39 über eine Leitung 42 verbunden.
Die zweite Differenzfehlerstromerfassungsschaltung ist ähnlich wie die eben beschriebene, für den linken Generator, die linke Last und deren Busverbindungen vorgesehene Schaltung aufgebaut. Die zweite Differenzfehlerstromerfassungsschaltung hat einen ersten, einen zweiten und einen dritten Stromwandler, die in Fig. 1 schematisch als Wicklungen 43, 44 und 45 gezeigt sind, die induktiv jeweils mit den neutralen Ankerleitern 16, den Ausgangsleitern 22b und den Busleitern 26b für den rechten Generator und die rechte Last verbunden sind.
Die erste und die zweite Differenzfehlerstromerfassungsschaltung liefern im Leistungssteuerlogiknetzwerk 71 verwendete Ausgangssignale, die einen Fehler anzeigen, der zwischen der neutralen Ankerwicklung 14 bzw. 16 des linken bzw. rechten Generators 11 bzw. 12 und der linken Last 23 sowie der rechten Last 24 und dem Bus 26 erfaßt wird.
Die dritte Differenzfehlerstromerfassungsschaltung hat zwei schematisch in Fig. 1 als Wicklungen 46, 47 dargestellte Stromwandler, von denen die erste Wicklung 46 induktiv mit der neutralen Ankerwicklung 17 des Hilfsgenerators 13 gekoppelt ist, während die zweite Wicklung 47 induktiv mit Busleitern 26c gekoppelt ist. Die dritte Differenzfehlerstromerfassungsschaltung liefert ein Ausgangssignal, das einen Fehler anzeigt, der zwischen der neutralen Ankerwicklung 17 des Hilfsgenerators 13 und dem Bus 26 erfaßt wird.
Die vierte Differenzfehlerstromerfassungsschaltung hat vier Stromwandlerwicklungen 49, 50, 51 und 52, die in der in Fig. 1 schematisch dargestellten Weise induktiv jeweils mit den Ausgangsleitern 19c des linken Generators 11, den Ausgangsleitern 22c des rechten Generators 12, den Ausgangsleitern 20 des Hilfsgenerators 13 und den Leitern 25 der äußeren Speisequelle gekoppelt sind. Die Stromwandlerwicklungen 49, 50, 51 und 52 sind jeweils durch Leitungen 53, 54 und 55 untereinander verbunden, wie dies dargestellt ist.
Die vierte Differenzfehlerstromerfassungsschaltung liefert ein Ausgangssignal auf einer Leitung 56, das Fehler anzeigt, die erfaßt sind jeweils zwischen der linken Last 23 und LBTB 27, der rechten Last 24 und RBTB 28, dem Hilfsgenerator 13 und APB 29, sowie zwischen der äußeren Speisequelle 15 und EPC 31. Zusätzlich liefert die vierte Differenzfehlerstromerfassungsschaltung ein Ausgangssignal, das einen Fehler anzeigt, der an irgendeinem Punkt im Verteilungsbus 26 auftritt. Die Ausgangsleitung 56 der vierten Differenzfehlerstromerfassungsschaltung führt zu einem Eingang in eine Busleistungs­ steuereinheit BPCU 72 des Leistungssteuerlogiknetzwerkes 71.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Kombination einer fünften und einer sechsten Stromerfassungsschaltung vorgesehen, die nicht nach einem Differenzstromprinzip arbeiten, sondern induktiv gekoppelte Wandlerwicklungen neben Leitern verwenden, um die Stromstärke in den Leitern zu bestimmen. Die Stromstärke wird gemessen und mit einem Bezugssignal verglichen. Die Einzelheiten dieser fünften und sechsten Stromerfassungsschaltung, die auch als Überlappungsstromerfassungsschaltungen bezeichnet werden, sollen weiter unten näher erläutert werden.
Die fünfte Stromerfassungsschaltung dient zur Überlappungsstromerfassung und umfaßt eine Stromwandlerwicklung 30, die induktiv mit den Ausgangsleitern 19c des linken Generators 11 gekoppelt ist. Die Stromwandlerwicklung 30 gibt ein Ausgangssignal über die Leitung 32 an die LGCU 38.
Die sechste Stromerfassungsschaltung dient zur Überlappungsstromerfassung und umfaßt eine Wandlerwicklung 33, die induktiv mit den Ausgangsleitern 22c des rechten Generators 12 gekoppelt ist. Die Stromwandlerwicklung 33 gibt ein Ausgangssignal an die RGCU 34 über die Leitung 35.
Die gerade beschriebenen fünften und sechsten Überlappungsstromerfassungsschaltungen liefern infolge ihrer Einkopplung im System Ausgangssignale, die eine vorbestimmte Stromstärke in einem Speisekanal vom rechten Generator 12 und vom Hilfsgenerator 13 zur linken Last 23 und in einem Speisekanal vom linken Generator 11 und vom Hilfsgenerator 13 zur rechten Last 24 angeben.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind insgesamt sechs Leistungskoppler gezeigt, nämlich LGCB 18, RGCB 21, LBTB 27, RBTB 28, APB 29 und EPC 31, die alle gemeinsam eine Leistungskopplerzustandserfassungseinrichtung 14 in Form eines zusätzlichen Paares von Unterbrecherkontakten in fünf von sechs Unterbrechern haben. Demgemäß haben LGCB 18 zwei zusätzliche Unterbrecherkontakte 60, 61; RGCB 21 zwei zusätzliche Unterbrecherkontakte 62, 63; LBTB 27 zwei zusätzliche Unterbrecherkontakte 64, 65; RBTB 28 zwei zusätzliche Unterbrecherkontakte 66, 67; APB 29 zwei zusätzliche Unterbrecherkontakte 68, 69 und schließlich hat EPC 31 einen einzelnen zusätzlichen Unterbrecherkontakt 70. Die zusätzlichen Unterbrecherkontakte 61, 63, 65, 67, 69 und 70 von LGCB 18, RGCB 21, LBTB 27, RBTB 28, APB 29 und EPC 31 sind jeweils elektrisch verbunden mit BPCU 72 des Leistungssteuerlogiknetzwerkes 71 über Leitungen 74, 76, 78, 80, 82 und 83. Zusätzliche Unterbrecherkontakte 60, 62 sind jeweils durch eine Leitung 73 bzw. 75 mit LGCU 38 bzw. RGCU 34 verbunden. Weiterhin sind zusätzliche Unterbrecherkontakte 64, 66 jeweils durch eine Leitung 77 bzw. 79 mit LGCU 38 bzw. RGCU 34 verbunden. Schließlich ist ein zusätzlicher Unterbrecherkontakt 68 durch eine Leitung 81 mit APGCU 35 verbunden.
Die Leistungskopplerzustandserfassungseinrichtung, die jedem Unterbrecher zugeordnet ist, liefert ein Ausgangssignal, das den Koppelzustand anzeigt, nämlich "offen" oder "geschlossen".
Jeder der sechs in Fig. 1 gezeigten Leistungskoppler umfaßt eine Leistungskopplersteuereinrichtung in der Form eines mit dem Leistungkoppler verbundenen Solenoids, um ein Leistungskopplerschließen zu bewirken.
In schematischer Form sind unabhängig steuerbare Leistungskopplersteuereinrichtungen 85, 86, 87, 88, 89 und 90 dargestellt, die jeweils in LGCB 18, RGCB 21, LBTB 27, RBTB 28, APB 29 und EPC 31 enthalten sind.
Die Leistungskopplersteuereinrichtungen 85 und 87 werden jeweils über Leitungen 91 und 92 von LGCU 38 gesteuert. Die Leistungskopplersteuereinrichtungen 86 und 88 werden jeweils über Leitungen 93, 94 von RBCU 34 gesteuert. Die Leistungskopplersteuereinrichtung 89 für APB 19 ist über eine Leitung 95 von APGCU 35 und EPC 31 gesteuert; die Leistungskopplersteuereinrichtung 90 ist über eine Leitung 96 von BPCU 72 gesteuert.
Das Leistungssteuerlogiknetzwerk 71 umfaßt, wie angegeben wurde, BPCU 72, LGCU 38, RGCU 34 und APGCU 35, die alle untereinander mit BPCU 72 verbunden sind. Das Leistungssteuerlogiknetzwerk 71 liefert Steuersignale auf Leitungen 91, 92, 93, 94, 95 und 96 zu den Leistungsschaltersteuereinrichtungen 85, 87, 86, 88, 89 bzw. 90, um die Unterbrechertätigkeit in programmierter Weise abhängig von im System erfaßten Fehlern zu steuern.
Die Erfassung von Fehlern und die programmierte Weise, in der die Leistungskopplersteuereinrichtungen betrieben werden, sind besser verständlich, wenn die übrigen Figuren beschrieben und erläutert sind.
Es wurde eine Anzahl von Erfassungsschaltungen beschrieben, deren jede ein Ausgangssignal liefert, das das Vorliegen eines Differenzfehlerstromes oder das Vorliegen eines einen vorbestimmten Pegel übersteigenden Stromes angibt. Zusätzlich zu diesen Signalen, die für die Entscheidungsfähigkeit des Leistungssteuerlogiknetzwerkes wesentlich sind, liegt ein weiteres Signal vor, das für die Logik von Bedeutung ist. Dieses Signal wird durch BPCU erzeugt und als Kopplungsbus-Aussperrsignal TBLO bezeichnet. Dieses Signal wird von BPCU 72 über Leitungen 140, 143, 144 zum jeweiligen LGCU 38, RGCU 34 und APU 13 übertragen. Das TBLO-Signal stellt ein Einzelbit der in BPCU 72 erzeugten Information dar. Wenn das TBLO-Signal wahr ist, gibt es an, daß ein Differenzstromfehler für 4 bis 12 ms in dem Bereich 145 festgestellt wurde, der in Fig. 1 in Strichlinie gezeigt ist. Der Bereich 145 schneidet LBTB 27, RBTB 28 und umfaßt vollständig APB 29, EPC 31 und den Bus 26.
Wenn TBLO wahr wird, zeigt es allen Stellgliedern, d. h. LGCU 38, RGCU 34, APU 35 und BPCU 72, an, daß alle Unterbrecher LBTB 27, RBTB 28, APB 29 und EPC 31 unmittelbar geöffnet werden sollten. Es sei darauf hingewiesen, daß BPCU 72 EPC 31 über die Leitung 96 steuert.
Es verbleibt noch ein anderes Fehlersignal, das als Überlappungsfehlersignal bezeichnet wird, und dieses Signal wird in LGCU 38, RGCU 34, APGUC 35 erzeugt und an BPCU 72 abgegeben. Die Einzelheiten der Schaltungen in jeder GCU, die das Überlappungsfehlersignal erzeugen, sind von der in Fig. 2 beispielhaft für die LGCU 38 gezeigten Art. Die Überlappungsfehlersignale treten auf Leitungen 128, 128a, 128b jeweils von LGCU 38, RGCU 34 und APGCU 35 auf.
Das Überlappungsfehlersignal ist eine Einzelbit- Information, die so festgelegt ist, daß sie im "Wahr"-Zustand einen Differenzfehlerstrom jedes gegebenen Generatorleistungskanales zwischen BTB und des Differenzfehlerstromwandlers auf dem Bus 26 für den besonderen Leistungskanal angibt.
Dieses Differenzfehlerstromsignal wird auch als Differenzschutzsignal DP bezeichnet, welches auch an die BPCU von der LGCU 38 und der RGCU 34 über eine Leitung 126a bzw. 126b abgegeben wird.
Im folgenden wird die Fig. 2 erläutert, die Schaltungseinzelheiten zeigt, die aus dem System der Fig. 1 entnommen sind. Die Beschreibung der Fig. 2 ist eine vereinfachte Darstellung der relativ komplexen Schaltungsanordnung des bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Die folgende Beschreibung soll den Betrieb der Grundkomponenten und ihr Zusammenwirken erläutern, was zu einer neuen und wesentlich verbesserten Fehlererfassungs- und Fehlerbeseitigungsvorrichtung für ein elektrisches Leistungserzeugungs- und Verteilungssystem führt.
In den Fig. 2, 3 und 4 sind für einander entsprechende Bauteile die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 vorgesehen.
Fig. 2 zeigt eine Fehlererfassungsvorrichtung zur Verwendung in einem Leistungserzeugungssystem mit den bereits in Fig. 1 gezeigten Generatoren 11, 12 und 13.
Das hier beschriebene System umfaßt den ersten Generator (linker Generator) 11 und einen zweiten Generator, der der rechte Generator 12 oder der Hilfsgenerator 13 sein kann.
Fig. 2 zeigt ein gesamtes für ein Flugzeug typisches System.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Grundgedanke der Erfindung auch bei weniger Komponenten des Systems realisiert werden kann. Es sei auch daran erinnert, daß das gesamte System insgesamt vier Stromwandlerschaltungen zur Differenzfehlerstromerfassung und zwei Erfassungsschaltungen zur Überlappungsstromerfassung beschreibt. Aus den folgenden Erläuterungen ist zu ersehen, daß die Erfindung insbesondere vorteilhaft ist, wenn beispielsweise der erste und der vierte Stromwandler sowie die fünfte Erfassungsschaltung zur Überlappungsstromerfassung eingeschlossen sind.
Der linke Generator 11 hat neutrale Ankerleiter 14 und Ausgangsleiter 19. Der rechte Generator 12 und der APU-Generator 13 haben beide jeweils Ausgangsleiter 22 und 20. Der linke Generator 11 ist über die Ausgangsleiter 19, LGCB 18 und Leiter 19a, 19b mit der linken Last 23 verbunden. Die Ausgangsleiter 19 des linken Generators 11 sind ebenfalls mit einer Seite von LBTB 27 über Leiter 19a, 19c verbunden.
Aufgrund der Beschreibung der Fig. 1 sei daran erinnert, daß die jeweiligen Ausgänge des rechten Generators 12 oder des APU-Generators 13 über den Kopplungsbus 26 mit der anderen Seite von LBTB 27 verbunden sein können.
Die erste Stromwandlerschaltung zur Differenzfehlerstromerfassung (vgl. Fig. 2) umfaßt Stromwandler 36, 39 und 41 zusammen mit einer Summierschaltung 109.
Der erste Stromwandler 36, der hier durch eine Strichlinienumrandung angedeutet ist, ist induktiv mit den neutralen Ankerleitern 14 verbunden. Die Generatoren des Systems liefern Dreiphasenstrom. Der erste Stromwandler 36 umfaßt drei Stromwandlerwicklungen 100, 101, 102, die induktiv mit den neutralen Ankerleitern 14 gekoppelt sind. Nach der rechten Seite des ersten Stromwandlers 36 erstrecken sich elektrische Leitungen 103, 104, 105, 106, 107, 108, von welchen die Leitungen 103, 105, 107, 108 an einer Seite einer mit Strichlinien umrahmten Summierschaltung 109 enden. Mit der Summierschaltung 109 über Leitungen 110, 111, 112, 113 verbunden ist der zweite Stromwandler 39, der induktiv mit den Ausgangsleitern 19b gekoppelt ist. Der zweite Stromwandler 39 hat einzelne Stromwandlerwicklungen 114, 115 und 116, welche induktiv mit Ausgangsleitern 19b gekoppelt sind, die mit der linken Last 23 verbunden sind. Der dritte Stromwandler 41 umfaßt einzelne Stromwandlerwicklungen 117, 118 und 119. Die einzelnen Stromwandlerwicklungen 117, 118 und 119 sind induktiv mit dem Busleiter 26a gekoppelt. Lastwiderstände 149a, 149b, 149c, 122, 123 und 124 sind jeweils in Leitungen 103, 105, 107, 113, 112 und 111 eingeschaltet. Ein Lastwiderstand 149d ist in einer nicht näher bezeichneten Leitung zwischen der Leitung 103 und der Leitung 108 vorhanden.
Der Betrieb der ersten Stromwandlerschaltung für eine Differenzfehlerstromerfassung wird in Einzelheiten weiter unten anhand der Fig. 3 näher erläutert. An dieser Stelle der Beschreibung der Fig. 2 genügt der Hinweis, daß die erste Stromwandlerschaltung ein Ausgangssignal auf der Leitung 120 proportional zu einem Differenzstrom liefert, der zwischen einem der neutralen Ankerleiter 14 des linken Generators 11 bezüglich der Summe der Ströme in den entsprechenden Leitern der Ausgangsleiter 19, 19a, 19b, 19c und den Busleitern 26a erfaßt ist.
Das Ausgangssignal der Summierschaltung 109 wird über eine Leitung 120 zu einer rücksetzbaren Spitzenwert- Halteschaltung 121 übertragen. Die Erläuterung des Betriebs der Summierschaltung 109 erfolgt weiter unten an Hand der Beschreibung der Fig. 3. Das Signal von der Summierschaltung 109 wird nach der Verarbeitung durch die rücksetzbare Spitzenwert-Halteschaltung 121 über die Leitung 122 zu einer Abtast- und Halteschaltung 123 und dann über eine Leitung 124 in einen Vergleicher 125 eingegeben und darin mit einem Bezugswert von 20 A verglichen. Schließlich wird über Leitung 126 ein Differenzschutzsignal DP zur Steuerlogik 127 gespeist. Die Steuerlogik 127 ist aus herkömmlichen Festkörper-Logikkomponenten aufgebaut, die verbunden sind, um Logikverknüpfungen zu liefern, die in den Flußdiagrammen der Fig. 10 bis 12 angegeben sind, die weiter unten näher erläutert werden. Das DP-Signal stellt ein Einzelbit einer Information dar. Wenn die Information wahr ist, zeigt es an, daß ein Differenzfehlerstrom in einem der Leistungskanäle zur linken Last vorliegt.
Die vierte Stromwandlerschaltung für die Differenzfehlerstromerfassung umfaßt eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Stromwandlerwicklung 49, 50, 51 bzw. 52, die schematisch in Fig. 2 durch die Leitungen 53, 54, 55 untereinander verbunden gezeigt sind. Die Einzelheiten für eine einzige Phase der Verbindung der Stromwandlerwicklungen 49, 50, 51 und 52 sind in Fig. 4 angegeben. Diese zweite Stromwandlerschaltung ermöglicht einen Bus-Differenzfehlerstromschutz. Wenn ein einen Bus- Differenzfehlerstrom TBDP anzeigendes Signal auf der Leitung 56 nach BPCU 72 auftritt, wird ein Einzelbit einer TBDP anzeigenden Information in BPCU 72 erzeugt und über die Leitung 130 an LGCU 38 und deren in Strichlinien gezeigten Mikrocomputer 128 abgegeben. Wenn dieses TBDP- Signal wahr ist, zeigt es an, daß ein Differenzfehlerstrom im Bus 26 und bis zu den Stromwandlern 49, 50, 51, 52 vorliegt. In Fig. 1 ist das TBDP-Signal auch auf der Leitung 130a von BPCU 72 nach RGCU 34 vorhanden.
Die fünfte Stromwandlerschaltung, die das Fließen eines Stromes erfaßt, zeigt einen Überlappungsstromwandler 30 und eine in Strichlinien umrandete Vergleicherschaltung 129 auf. Einzelne Überlappungsstromwandlerwicklungen 131, 132 und 133 des Überlappungsstromwandlers 30 sind jeweils induktiv mit jeder Phase der Ausgangsleiter 19c des linken Generators 11 über LGCP 18 gekoppelt. Diese fünfte Stromwandlerschaltung wird als Überlappungslasterfassungsschaltung aus Gründen bezeichnet, die weiter unten näher erläutert werden. Die Schaltungen für jede Phase sind einfach, da beispielsweise der Strom in einem der Ausgangsleiter 19c einen Strom in den zugeordneten Schaltungen induziert. Beispielsweise verursacht der Strom in einem der induktiv mit der Wandlerwicklung 131 gekoppelten Leiter 19c einen Strom in dem aus der Leitung 134, dem Lastwiderstand 135 und der Leitung 136 bestehenden Stromkreis. Der durch den Lastwiderstand 135 fließende Strom induziert einen Strom im Transformator 137, der durch einen Vergleicher 138a abgegriffen wird. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Vergleicher 138a, 138b, 138c der Vergleicherschaltung 129 so eingestellt, daß sie ein Ausgangssignal immer dann abgeben, wenn ein Strom größer als 10 ± 4 A durch den Stromwandler 131, 132, 133 fließt. Das Ausgangssignal von der Vergleicherschaltung 129 wird an die rücksetzbare Spitzenwert-Halteschaltung 139 und dann über eine Leitung 140 und ein Logik- Gatter 141 an eine Abtast- und Halteschaltung 142 des Mikrocomputers 128 abgegeben, der ein Ausgangssignal zur Steuerlogik 127 speist. Das eine Überlappungslast angebende und an die Steuerlogik abgegebene Signal wird als O′LAPLD bezeichnet. Wenn O′LAPLD wahr ist, zeigt es an, daß ein Strom größer als 10 ± 4 A durch den Überlappungsstromwandler 131 oder 132 oder 133 fließt. Es sei darauf hingewiesen, daß die fünfte Erfassungsschaltung nicht eine Fehlererfassungsschaltung ist. Diese fünfte Erfassungsschaltung ermittelt lediglich Strompegel in Leitern, um ein zusätzliches Eingangssignal in die Entscheidungssteuerlogik 127 einzuspeisen. Die sechste Erfassungsschaltung arbeitet in ähnlicher Weise wie die fünfte Erfassungsschaltung.
Der Hilfskontakt 60 des LGCB 18 ist über eine Leitung 73 und ein Invertierglied (nicht näher bezeichnet) mit der Steuerlogik 127 des Mikrocomputers 128 verbunden. Das Signal vom Hilfskontakt 60 wird als LGCB AUX bezeichnet. Wenn LGCB AUX wahr ist, gibt ein Einzelbit einer an die Steuerlogik 127 des Mikrocomputers 128 abgegebenen Information an, das LGCB 18 geschlossen ist.
Der Hilfskontakt 64 des LBTB 27 ist über eine Leitung 77 und ein Invertierglied (nicht bezeichnet) mit der Steuerlogik 127 des Mikrocomputers 128 verbunden. Das Signal vom Hilfskontakt 64 wird als LBTB AUX bezeichnet. Wenn LBTB AUX wahr ist, gibt ein Einzelbit einer an die Steuerlogik 127 abgegebenen Information an, das LBTB 27 geschlossen ist.
Die Steuerlogik 127 hat zwei Ausgänge, die auf Leitungen 91, 92 auftreten, die Treiberglieder 99a, 99b haben. Die Leitungen 91, 92 sind jeweils mit einer Leistungskopplersteuereinrichtung 85 bzw. 87 verbunden. Die Steuerlogik 127 umfaßt ein Steuerlogiknetzwerk, das auf Differenzfehlerschutzsignale von der ersten und zweiten Stromwandlerschaltung, das Hilfskontaktzustandsüberlappungslastausgangssignal und das Kopplungsbusaussperrsignal anspricht. Die Steuerlogik 127 steuert über die Leitungen 91, 92 die Leistungskopplersteuereinrichtung 85, 87, um Fehler zu beseitigen, die in diesem Teil der in Fig. 2 in Einzelheiten gezeigten Vorrichtung erfaßt sind.
Im folgenden wird die Fig. 3 näher erläutert, die in Einzelheiten eine einzige Stromwandler-Differenzfehlerstromerfassungsschaltung für eine einzige Phase des linken Generators 11 zeigt. Fig. 3 umfaßt nur so lose Teile der Schaltungsanordnung, wie zur Erläuterung der Art des Betriebs einer Differenzfehlerstromerfassungsschaltung benötigt werden. Ein Fehler 145 ist strichliert an einer Fehlerstelle "A" gezeigt.
Die dargestellte Schaltung umfaßt die drei Stromwandlerwicklungen 100, 114 und 117, die induktiv jeweils mit einem Leiter 14a der neutralen Ankerwicklungsleiter 14, einem Ausgangsleiter 19b und mit der linken Last sowie dem Busleiter 26a gekoppelt sind.
Nach dem Kirchhoffschen Gesetz und unter einem fehlerfreien Zustand gilt:
IG = ILL + ITB (1)
und
IFehler (F) = IG - (ILL + ITB) = 0 (2)
Wenn ein Fehler vorliegt, wie dies oben erläutert wurde, gilt für die Strombeziehung:
IG < ILL + ITB (3)
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein merklicher Fehlerstrom nur dann als vorhanden angesehen, wenn die folgende Beziehung gilt:
IF = 20 ± 5 A (4)
Hinsichtlich dieses Fehlerstromes sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf einen Fehlerstrom von 20 A ± 5 A beschränkt ist; vielmehr kann der gewählte Fehlerstrom abhängig von der gewünschten Empfindlichkeit höher oder niedriger sein.
Wenn demgemäß die Beziehung:
IF = IG - (ILL + ITB) = 20 ± 5 A (5)
vorliegt, dann erkennt die Vorrichtung das Vorhandensein eines Fehlerstromes.
Der Strom IF am Lastwiderstand 120a induziert an den Wandlerwicklungen 97 der Summierschaltung 109 ein dem Strom IF direkt proportionales Spannungssignal, das in der Leitung 98 auftritt und über eine nicht näher bezeichnete Diode zur Leitung 120 und zur rücksetzbaren Spitzenwert- Halteschaltung 121 geschickt wird.
Die erste und die zweite oben beschriebene Stromwandlerschaltung arbeiten in der oben beschriebenen Weise.
Das Betriebsprinzip der dritten Stromwandlerschaltung ist gleich. Im folgenden wird auf die Fig. 4 näher eingegangen, die die Grundelemente der oben erläuterten Vorrichtung zeigt. Fig. 4 ist in erster Linie auf die Grundschaltungskomponenten der dritten Stromwandlerschaltung gerichtet, die in den Bus-Differenzfehlerstromerfassungsschaltungen 49, 53; 50, 54; 51, 55; 52, 56 der Fig. 1 enthalten sind.
Bei fehlerfreiem Zustand gilt:
I₁ + I₂ + I₃ + I₄ = 0 (6)
Der Fehler 145 wird nicht durch die dritte Stromwandlerschaltung abgegriffen oder gesehen. Sollte jedoch ein Fehler 146 an einer Fehlerstelle B oder ein Fehler 147 an einer Stelle C auftreten und der Fehlerstrom die eingestellte System-Fehlerstromempfindlichkeit überschreiten, also
I₁ + I₂ + I₃ + I₄ = 20 ± 5 A (7)
vorliegen, so besteht ein Stromverteilerbus-Differenzfehler (TBDP).
Zur Erläuterung des Fehlerstromerfassungs- und Fehlerbeseitigungsvermögens der Vorrichtung werden im folgenden die Grundelemente der Vorrichtung (vgl. Fig. 2) jeweils bei Vorliegen von Fehlern 145, 146, 147 an Fehlerstellen A, B und C beschrieben. Eine Vielzahl von Leistungskopplerzuständen wird bei der folgenden Untersuchung oder Analyse betrachtet, in der die Fig. 5 bis 9 in Echtzeit die Folge von Ereignissen im System angeben, wenn ein Fehler erfaßt wurde. In jeder der Fig. 5 bis 9 sind auf der Ordinate oder vertikalen Achse die verschiedenen Ausgangssignale (vgl. oben) der Fehlerfassungsschaltung aufgetragen. Die Abszisse oder horizontale Achse stellt den Ablauf der Echtzeit in ms dar. Die aufgetragenen Kurven sind in Wirklichkeit alle Rechteckschwingungen.
Im folgenden wird die Fig. 5 näher erläutert, die die Folge bzw. den Ablauf von Ereignissen darstellt, wenn ein Fehler 145 an der Stelle "A" vorliegt und LGCB 18 geschlossen sowie LBTB 27 offen sind. Die Steuerlogik 127 empfängt von der ersten Stromwandlerschaltung ein Ausgangssignal, das auf der Zeile A als Zeichen eines Fehlers am Punkt 150 gesehen werden kann. Die Steuerlogik sieht auch, daß - wie dies auf einer Zeile C gezeigt ist - im gleichen Zeitpunkt LGCB AUX am Punkt 151 in einem geschlossenen Zustand ist. Diese beiden wahren Zustände, die mit den in Zeilen B, D, C und F gezeigten Zuständen gekoppelt sind, bewirken, daß die Steuerlogik 127 das auf einer Zeile G gezeigte Ausgangssignal erzeugt, um LGCB 18 zu öffnen, wie dies durch einen Punkt 152 angedeutet ist. Die Vorrichtung ist so ausgelegt, daß innerhalb 30 ms der Fehler verschwindet (abgetrennt wird), wie dies in Zeile A an einem Punkt 153 zu ersehen ist.
Wenn ein Fehler auftritt, wie dies gerade beschrieben wurde, dann arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung in anderer Weise als die bereits bestehenden Vorrichtungen. Die übliche Vorrichtung benutzt nicht eine Information, die einen LBTB-Zustand, d. h. offen oder geschlossen, anzeigt um ein Fehlerbeseitigen zu bewirken. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat eine Leistungskopplerzustandserfassungseinrichtung in der Form eines Hilfskontaktes 64 in LBTB 27, der die Steuerlogik 127 mit einer Anzeige über den offenen oder geschlossenen Zustand von LBTB 27 versorgt. In der bestehenden Vorrichtung ist der erste Befehl, der erwartet wird, ein Signal, das das System LBTB zu öffnen versucht. Die bestehende Vorrichtung arbeitet dann weiter, um LGCB zu öffnen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung verringert die zum Erfassen und Beseitigen des Befehls erforderliche Zeit, indem unnötiges oder versuchtes Öffnen der Leistungskoppler vermieden wird, das zum Beseitigen des Fehlers nicht notwendig ist.
Im folgenden wird die Fig. 6 näher erläutert, die den Ablauf von Ereignissen darstellt, die auftreten, wenn ein Fehler 146 an einer Stelle "B" vorliegt, wobei LGCB 18 geschlossen und LBTB 27 offen sind. Die erste Stromwandlerschaltung liefert ein Ausgangssignal zur Steuerlogik 127, wie dies in der Zeile A durch das an einem Punkt 154 "wahr" werdende Signal angedeutet ist. Das Vorliegen des Fehlers an der Stelle "B" führt zu einer Überlappungsstromerfassung (O′LAPLD) durch die Stromwandlerwicklungen 30 und zur Erzeugung eines O′LAPLD-Signales durch die Vergleicherschaltung 129, wie dies in der Zeile B durch das an einem Punkt 155 auf der Kurve "wahr" werdende Signal gezeigt ist.
Die Zeile D zeigt hinsichtlich LBTB AUX, daß LBTB offen ist. Aus einer Zeile E ist hinsichtlich des TBDP- Signales zu ersehen, daß zeitlich zusammenfallend mit dem Auftreten des Fehlers an der Stelle "B" die Stromwandlerschaltung, die den Wandler 49 umfaßt, einen Differenzfehlerstrom erfaßt hat, wie dies durch das am Punkt 156 auf der Kurve "wahr" werdende Signal angezeigt ist.
Die Steuerlogik 127 liefert - wenn DP, O′LAPLD, LGCB und TBDP alle "wahr" sind - einen Befehl zu einer Leitung 91, um LGCB 18 zu öffnen, wie dies in Zeile G an einem Punkt 157 gezeigt ist.
Im folgenden wird die Fig. 7 näher erläutert, die den Ablauf der Ereignisse darstellt, wenn ein Fehler 146 an der Stelle "B" vorliegt, wobei LGCB 18 geschlossen und LBTB 27 geschlossen ist. Fig. 7 unterscheidet sich von Fig. 6 grundsätzlich. Beispielsweise ist in Zeile B die O′LAPLD-Stromerfassung als wahr an einem Punkt 158 gezeigt, was mit geschlossenem LBTB 27 und einem durch die Leiter 19c und durch LBTB 27 zum Bus 26 fließenden Strom zu erwarten ist. In Zeile D ist LBTB AUX als "wahr" gezeigt, was mit geschlossenem LBTB 27 zu erwarten ist. Die mit den Eingangssignalen der Zeilen A bis F versorgte Steuerlogik 127 erzeugt zuerst ein Ausgangssignal auf der Leitung 92 nach LBTB 27, wie dies an einem Punkt 159 der Kurve der Zeile H gezeigt ist, wonach LBTB 27 zu öffnen befohlen wird. Das Öffnen von LBTB ist auf der Kurve der Zeile D an einem Punkt 160 angezeigt.
Danach werden die Eingangssignale in die Steuerlogik 127 insoweit geändert, als das LBTB AUX-Eingangssignal betroffen ist, und die Steuerlogik 127 liefert einen Ausgangsbefehl auf der Leitung 91 an LGCB 18, um zu öffnen, wie dies auf der Kurve der Zeile G an einem Punkt 161 gezeigt ist, und der Fehler wird beseitigt.
Im folgenden werden die Fig. 8 und 9 näher erläutert, die den Ablauf von Ereignissen zeigen, die auftreten, wenn ein Fehler 147 an einer Fehlerstelle "C" ist. In der Beschreibug des Betriebs der Vorrichtung bis zu diesem Punkt können alle Fehlererfassungs- und Befehlssteuerungen, die zur Erzeugung einer Fehlerbeseitigung ausreichend sind, anhand des in Einzelheiten in Fig. 2 gezeigten Grundsystems erklärt werden. Die Beschreibung, die anschließend bezüglich der Fehlererfassung und Fehlerbeseitigung eines Fehlers an der Stelle "C" folgt, umfaßt notwendig den mitwirkenden Einschluß anderer Elemente des Gesamtsystems, das auf der rechten Seite in Fig. 2 in allgemein schematischer Form aufgetragen ist. Das Vorliegen des Fehlers 147 im Bus 26 bedeutet, wie aus der Beschreibung folgt, daß die zu steuernden Unterbrecher die Unterbrecher auf dem Kopplungsbus LBTB, RBTB, APB und EPC sind.
Im folgenden wird die Fig. 8 näher erläutert, die den Ablauf der Ereignisse darstellt, wenn ein Fehler 147 an der Stelle C mit geschlossenem LGCB 61 und offenem LBTB 27 vorliegt. Die erste Stromwandlerschaltung speist ein Ausgangssignal zur Steuerlogik 127, wenn der Fehler 147 auftritt, wie dies in Zeile A durch das am Punkt 162 "wahr" werdende Signal angezeigt ist. Mit einem Fehler an der Stelle "C" und offenem LBTB 27 fließt kein Strom durch die Leiter 19c, und es liegt, wie dies in Zeile B angezeigt ist, kein O′LAPLD-Signal vor. Wie mit geschlossenem LGCB 18 zu erwarten ist, wird der Zustand des LGCB AUX- Signales der Zeile C "wahr", und dagegen wird mit offenem LBTB 27 das LBTB AUX-Signal der Zeile D nicht "wahr".
Aus der Zeile E ist bezüglich des TBDP-Signales, das durch BPCU 72 erzeugt ist, zu ersehen, daß zeitlich zusammenfallend mit dem Auftreten des Fehlers an der Stelle "C" die Stromwandler-Differenzstromschaltung, die die Stromwandler 49, 50, 51 und 52 umfaßt, einen Differenzfehlerstrom DP erfaßt hat, wie dies durch das am Punkt 162 auf der Kurve der Zeile A "wahr" werdende Signal angezeigt ist.
Zu der Zeit, in der der Fehler an der Stelle "C" auftritt, liegt kein TBLO-Signal vor, wie dies in der Zeile F gezeigt ist.
Obwohl dies nicht als eine getrennte Kurve gezeigt ist, wird das linke Überlappungsfehlersignal, das auf der Leitung 128 auftritt, 12 bis 16 ms nach Einwirken des Fehlers "wahr". Danach wird innerhalb 6 bis 12 ms das in BPCU 72 entstehende TBLO-Signal "wahr", wie dies an einem Punkt 164 auf der TBLO-Kurve in Zeile F angezeigt ist. Dieser "wahre" Zustand des TBLO-Signales führt dazu, daß APB 29 und EPC 31 als Ergebnis einer Logikentscheidung zu öffnen befohlen wird, welches zusammen durch LGCU 38, RGCU 34, APGCU 35 und BPCU 72 erfolgt. Innerhalb 30 ms geht der Fehler weg oder verschwindet, wie dies in Zeile A am Punkt 165 gezeigt ist. Der sich ergebende Zustand, der bei LBTB 27, RBTB 28, APB 29 oder EPC 31 vorliegt, ist jeweils in den Zeilen G, H und I als LBTB, RBTB AUX und APB AUX oder EPC AUX gezeigt.
Im folgenden wird die Fig. 9 näher erläutert, die den Ablauf der Ereignisse darstellt, wenn der Fehler 147 an der Stelle "C" vorliegt, wobei LGCB 18c und LBTB 27 beide geschlossen sind. Die in der Zeile A der Fig. 9 dargestellten Zustände sind die gleichen wie die an Hand der Fig. 8, Zeile A, beschriebenen Zustände.
Die in der Anordnung vorhandenen und in Zeile B vorliegenden Zustände sind von Fig. 8 insoweit verschieden, als LBTB 27 geschlossen ist, ein Strom durch die Leiter 19c fließt und ein Überlappungsstrom O′LAPLD angezeigt wird, wie dies durch den "wahren" Zustand des O′LAPLD- Signales auf der Zeile B gezeigt ist.
Die LGCB AUX anzeigende Zeile C bleibt "wahr", da LGCB 61 geschlossen ist, wie dies oben erläutert wurde.
Im Punkt 166 auf der TBLO-Kurve der Zeile F ist das "wahr" werdende TBLO-Signal gezeigt. Die Impulsform 167 wird in BPCU 72 aufgrund der vom rechten, linken und Hilfs-GCU empfangenen Information erzeugt. Das Signal 167 teilt allen Unterbrechern mit, daß ein Fehler im Bereich 144 der Fig. 1 vorliegt und alle Unterbrecher öffnen sollten.
Demgemäß sei darauf hingewiesen, daß das RBTB-Signal in der Zeile H am Punkt 168 negativ wird und RBTB nicht "wahr" ist, was die Tatsache anzeigt, daß RBTB 28 offen ist.
Die Zeile I soll lediglich zeigen, daß APB 29 oder EPC 31 in diesem Beispiel in einem offenen Zustand ist.
Fehlerisolation im bevorzugten Ausführungsbeispiel
Im folgenden wird auf die Fig. 10, 11 und 12 näher eingegangen, die Flußdiagramme zeigen, in denen eine Fehlerisolation oder -trennung angegeben ist, wie diese im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung auftritt, das in Fig. 1 dargestellt und an Hand dieser Figur erläutert ist.
Der Hauptzweck des Flußdiagrammes dient zur Erläuterung, wie die Anordnung einen Fehler oder eine Störung aus der Anordnung entfernt, indem der Fehler durch gesteuertes Schalten der Leistungskoppler in programmierter Weise isoliert wird. Bei der Reparatur der Anordnung zur Korrektur von Fehlern, die eher ständig als kurzzeitig oder vorübergehend auftreten, muß der Bediener lediglich die Leistungskopplerfolge beobachten, um den Bereich und Stromweg zu lokalisieren, wo der Fehler auftritt, und danach muß er diesen Bereich untersuchen, um die genaue Stelle des Fehlers zu bestimmen.
Fig. 10 gibt in einem Flußdiagramm die Differenzfehlerstromerfassung- DP-Isolationsfunktion bezüglich einer der Generatorsteuereinheiten (GCU′S), also LGCU 38 oder RGCU 34, an. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Differenzstrom von 15 bis 25 A (20 ± 5 A) als ein Fehlerzustand angesehen. In den GCU′S des Systems hängt der Isolationsablauf von dem Zustand der eingeschlossenen GCB und BTB ab. Der Zustand von GCB und BTB ist paarweise. In allen Situationen ist die Anordnung so ausgelegt, daß sie auf eine bestimmte Einwirkung innerhalb 12 bis 16 ms anspricht.
Die angezeigten Koppelzustände werden in der folgenden Beschreibung durch das Aufleuchten von (nicht gezeigten) Lampen im Flugzeugcockpit wiedergegeben. Jeder Leistungskoppler ist mit einem (nicht gezeigten) Hilfskontakt ausgestattet, der elektrisch an die Lampen angeschlossen ist.
Fall Nr. 1
Wenn GCB und BTB geschlossen sind und DP "wahr" (Differenzstrom 15 bis 25 A) für 12 bis 16 ms ist, dann wird das Öffnen von BTB befohlen. Wenn zu dieser Zeit ein Stromverteilerbus-DP (Stromverteilerbus-Differenzstromschutz- TBDP) nicht vorliegt, dann wird auch das Öffnen von GCB befohlen. Beide Leistungskoppler GCB und BTB, abgesehen von einem Fehler, öffnen innerhalb 30 ms ab diesem Befehl. Wenn DP für 4 ms fortdauert, nachdem beide Unterbrecher geöffnet sind, wird einem (nicht gezeigten) Generatorsteuerrelais, das die Leistung zum Feld des Generators trennt, zu öffnen befohlen, und BTB wird zu schließen befohlen, um wieder Leistung zu den Lasten zu speisen. Demgemäß muß der Fehler im Generator oder in dessen Zuführungs- oder Speisekabel vorgelegen sein. Wenn DP innerhalb 4 ms weggeht, nachdem beide Unterbrecher geöffnet wurden, werden die Unterbrecher ausgeschaltet.
Fall Nr. 2
Wenn GCB und BTB geschlossen sind und DP für 12 bis 16 ms "wahr" ist, dann wird BTB zu öffnen befohlen. Wenn ein TBDP-Strom vorliegt, dann öffnet GCB nicht unmittelbar. BTB öffnet innerhalb 30 ms. Wenn DP innerhalb 4 ms verschwindet oder wenn DP fortdauert, dann wird aber kein Strom durch die Überlappungsstromwandler erfaßt (unter "kein Strom" ist zu verstehen, daß der erfaßte Strom kleiner als 10 ± 4 A ist); BTB wird ausgeschaltet, und ein Überlappungsfehlersignal wird an BPCU abgegeben. Wenn DP mit einem Wert größer als 10 ± 4 A fortdauert, die durch die Überlappungsstromwandler erfaßt sind, dann wird GCB zu öffnen befohlen. GCB öffnet innerhalb 30 ms, wonach der DP-Strom (innerhalb 4 ms) verschwindet. Der DP-Zustand verschwindet, da lediglich ein Fehler in der Überlappungszone auf der Lastseite von BTB bewirkt, daß der Kopplungsbus-DP-Strom und ein Überlappungsstrom fließen, wobei BTB offen ist. Damit ist es unmöglich, daß der DP-Strom weiter fließt, nachdem GCB offen ist.
Fall Nr. 3
Wenn GCB geschlossen sowie BTB offen ist und ein DP-Fehler für 12 bis 16 ms fortdauert, dann wird eine Einwirkung unternommen. Wenn ein Stromverteilerbus-DP vorliegt und kein Überlappungsstrom fließt, wird BTB ausgeschaltet oder ausgesperrt, und ein Überlappungsfehlersignal wird an BPCU abgegeben, um alle Unterbrecher auf dem Kopplungsbus zu öffnen. Wenn ein Stromverteilerbus-DP nicht vorliegt oder wenn ein Überlappungsstrom fließt, dann wird GCB zu öffnen befohlen. GCB öffnet innerhalb 30 ms. Wenn DP innerhalb 4 ms nach dem Öffnen von GCB weggeht, werden GCB und BTB ausgeschaltet. Wenn DP für 4 ms nach dem Öffnen von GCB fortdauert, wird GCR zu öffnen und BTB zu schließen befohlen.
Fall Nr. 4
Wenn GCB sowie BTB geschlossen ist und ein DP-Fehler für 12 bis 16 ms fortdauert, dann wird BTB zu öffnen befohlen. BTB öffnet innerhalb 30 ms. Wenn DP innerhalb 4 ms verschwindet, werden GCB und BTB ausgeschaltet oder ausgesperrt. Wenn DP für 4 ms fortdauert, wird GCR zu öffnen und BTB zu schließen befohlen.
Fall Nr. 5
Wenn GCB und BTB offen sind und ein DP-Fehler für 12 bis 16 ms fortdauert, dann wird der Zustand des Stromverteilerbus- DP betrachtet. Wenn ein Stromverteilerbus-DP-Fehler vorliegt, dann wird BTB ausgeschaltet oder ausgesperrt, und das Überlappungsfehlersignal wird an BPCU abgegeben. Dies öffnet alle Leistungskoppler auf dem Bus, wodurch der Fehler gemildert wird. Wenn der Stromverteilerbus- DP-Fehler nicht vorliegt, dann wird GCR zu öffnen befohlen, und BTB wird ausgeschaltet oder ausgesperrt.
Im folgenden wird die Fig. 11 näher erläutert, die ein Fluß-Zeitdiagramm für eine APGCU-Fehlerisolation zeigt. Es sei darauf hingewiesen, daß das Flußdiagramm materiell von dem in Fig. 10 gezeigten Diagramm hinsichtlich GCU abweicht, da dort kein BTB auf dem APU-Kanal vorliegt.
Fall Nr. 1
Wenn APB geschlossen ist und ein DP-Fehler für 12 bis 16 ms fortdauert, dann wird APB zu öffnen befohlen. APB öffnet innerhalb 30 ms. Wenn der DP-Fehler für 4 ms fortdauert, dann wird GCR zu öffnen befohlen. Wenn der DP-Fehler innerhalb 4 ms verschwindet oder weggeht, dann wird ein Überlagerungsfehlersignal an BPCU abgegeben, das alle Unterbrecher auf dem Bus ausschaltet.
Fall Nr. 2
Wenn APB offen ist und ein DP-Fehler für 12 bis 16 ms fortdauert, dann wird GCR zu öffnen befohlen.
Fall Nr. 3
Die letzte dargestellte Bahn berücksichtigt einen Fehler von APB.
Im folgenden wird die Fig. 12 näher erläutert, die ein Fluß-Zeitdiagramm für BPCU zeigt, das direkt EPC und indirekt RBTB sowie LBTB und APB steuert.
Fall Nr. 1
Wenn ein Kopplungsbus-DP-Fehler für 12 bis 16 ms fortdauert, wobei kein DP-Fehler in einem der Leistungsversorgungskanäle vom linken Generator 11 oder rechten Generator 12 vorliegt, dann wird ein Bus-Ausschalt-TBLO- Signal an alle GCU′S abgegeben, und EPC wird zu öffnen befohlen. Im schlimmsten Fall kann angenommen werden, daß EPC innerhalb 30 ms öffnet und die anderen Unterbrecher innerhalb 38 ms öffnen. Die zusätzlichen 8 ms sind die Zeit, die im Signallauf durch (nicht gezeigte) Reihenverkettungsübertragungen verbraucht werden.
Fall Nr. 2
Die dargestellte Bahn berücksichtigt jeden Ausfall in der Leistungskoppler-Fühlerschaltung oder Übertragung, der ein Fortdauern des Fehlers für 84 bis 88 ms verursachen könnte.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung verläuft alle zwischen den GCU′S und BPCU übertragene Information über eine (nicht gezeigte) Reihenverkettung. Eine (nicht gezeigte) Sternkonfiguration wird verwendet, in der BPCU bestimmend ist, wobei eine getrennte Zweirichtungs- Reihenverkettung für jedes GCU vorliegt. Alle Information verläuft nach und von BPCU mit dessen (nicht gezeigtem) als eine Quelle wirkenden Übertragungsaustausch, auf den die GCU′S antworten.
Aus den obigen Erläuterungen folgt, daß die Erfindung das Beseitigen jedes Differenzstromfehlers in der Anordnung auf rasche Weise ermöglicht, wobei so viele Lasten als möglich weiter versorgt werden, während gleichzeitig die Unterbrecherwirkung der Leistungskoppler möglichst gering ist, um dadurch die Anzahl der Leistungskopplerunterbrechungen herabzusetzen.

Claims (13)

1. Fehlerstromerfassungs- und -Beseitigungsanordnung für eine kombinierte Generator- und Stromverteilervorrichtung mit mehreren Generatoren, die wahlweise einzeln oder gemeinsam mit elektrischen Lasten über einen Stromverteilerbus (26, 26a, 26b, 26c) und Leistungskoppler (18, 27; 21, 28; 29; 31) koppelbar sind, mit
  • - einer Steuerlogik (71),
  • - Fehlerstromerfassungsschaltungen (30, 36, 39, 41; 43, 44, 45, 50; 46, 47, 51, 52), die mit den elektrischen Verbindungen der Generator- und Stromverteilervorrichtung gekoppelt sind und Ausgänge aufweisen, die mit der Steuerlogik (71) verbunden sind,
  • - wobei die Steuerlogik (71) einen die Leistungskoppler steuernden Ausgang aufweist, um die Fehlerzustände in der Generator- und Stromverteilervorrichtung als Funktion der Leistungskopplerzustände und der erfaßten Fehlerströme zu beseitigen,
gekennzeichnet durch
  • - eine Leistungskopplerzustandserfassungseinrichtung (60, 62, 64, 66, 68, 70), die den tatsächlichen Schaltzustand jedes Leistungskopplers erfaßt und deren Ausgang mit der Steuerlogik (71) verbunden ist, und
  • - wenigstens eine Stromstärkenerfassungsschaltung (30, 33), die die Stromstärke eines Leiters innerhalb der Generator- und Stromverteilervorrichtung erfaßt und einen Ausgang aufweist, der mit der Steuerlogik verbunden ist, so daß das Ausgangssignal der Steuerlogik (71) die Leistungskoppler abhängig von den Leistungskopplerzuständen, den erfaßten Fehlerströmen und der erfaßten Stromstärke steuert.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fehlerstromerfassungsschaltung durch Stromwandler induktiv mit den elektrischen Verbindungen gekoppelt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß jede Fehlerstromerfassungsschaltung einen Satz von wenigstens zwei Stromwandlern aufweist, und
  • - daß der Ausgang jeder Fehlerstromerfassungsschaltung ein Signal liefert, das eine von diesen Stromwandlern erfaßte Stromdifferenz angibt.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungskopplerzustandserfassungseinrichtung einen Hilfskontakt in jedem Leistungskoppler der Generator- und Stromverteilervorrichtung aufweist, wobei das Öffnen oder Schließen jedes Hilfskontakts den jeweiligen Schaltzustand des zugehörigen Leistungskopplers angibt.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerlogik einen Mikroprozessor aufweist.
6. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - ein erster, ein zweiter und ein dritter Generator (11 12, 13) mit neutralen Ankerwicklungen und zugeordneten Generatorleistungskopplern (LGCB 18, RGCB 21, APB 29) vorgesehen sind, die den ersten und zweiten Generator (11, 12) mit einer ersten und zweiten Last (23, 24) und den dritten Generator (13) mit einem Stromverteilerbus (26, 26a, 26b, 26c) verbinden,
  • - in Reihe geschaltete Busleistungskoppler (27, 28) jeweils zwischen der ersten Last (23) und dem Stromverteilerbus und zwischen der zweiten Last (24) und den Stromverteilerbus liegen,
  • - eine erste, zweite, dritte und vierte Differenzfehlerstromerfassungsschaltung (36, 39, 41; 43, 44, 45; 46, 47; 49-52) vorgesehen sind, von denen die erste und die zweite Fehlerstromerfassungsschaltung Ausgangssignale liefern, die einen jeweils zwischen den neutralen Ankerwicklungen des ersten und des zweiten Generators (11, 12), der ersten und der zweiten Last (23, 24) und dem Stromverteilerbus erfaßten Fehlerstrom angeben, die dritte Fehlerstromerfassungsschaltung ein Ausgangssignal liefert, das einen Fehlerstrom angibt, der zwischen den neutralen Ankerwicklungen des dritten Generators (13) und dem Stromverteilerbus erfaßt ist, und die vierte Fehlerstromerfassungsschaltung ein Ausgangssignal liefert, das einen Fehlerstrom angibt, der jeweils zwischen der ersten Last (23) und dem zugehörigen Busleistungskoppler (27), zwischen der zweiten Last (24) und dem zugehörigen Busleistungskoppler (28) und zwischen dem dritten Generator (13) und dem dem dritten Generator zugehörigen Leistungskoppler (29) erfaßt ist,
  • - jeder Busleistungskoppler eine eigene Zustandserfassungseinrichtung (64, 66) und eine eigene Koppelsteuereinrichtung (87, 88) besitzt, die eine unabhängige Steuerung jedes Busleistungskopplers durch die Steuerlogik (71) erlaubt, und
  • - die Steuerlogik (71) mit jeder Zustands-Erfassungseinrichtung und mit den Ausgängen der ersten, der zweiten, der dritten und der vierten Fehlerstromerfassungsschaltung gekoppelt ist und mit einem Ausgang elektrisch an jede Koppelsteuereinrichtung angeschlossen ist, um die Koppel- bzw. Unterbrecherwirkung in programmierter Weise abhängig von erfaßten Fehlern zu steuern,
  • - die erste und die zweite Last (23, 24) jeweils über eine Vielzahl verschiedener Speisekanäle speisbar sind, die vom ersten, zweiten und dritten Generator (11, 12, 13) über die Busleistungskoppler und den Stromverteilerbus (26) verfügbar sind, und
  • - Stromstärkenerfassungsschaltungen (30, 33) vorgesehen sind, die jeweils die Stromstärke im Speisekanal vom zweiten und vom dritten Generator (12, 13) zur ersten Last (23) und im Speisekanal vom ersten Generator (11) und dritten Generator (13) zur zweiten Last (24) erfassen.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß der erste, der zweite und der dritte Generator (11, 12, 13) jeweils einen Satz Eingangsleiter und einen Satz Ausgangsleiter haben, und
  • - daß der Satz Ausgangsleiter des ersten und des zweiten Generators (11, 12) elektrisch über einen jeweiligen Generatorleistungskoppler mit der ersten und der zweiten Last (23, 24) und mit einer Seite eines jeweiligen Busleistungskopplers verbunden ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Differenzfehlerstromerfassungsschaltung (36, 39, 41; 43, 44, 45) jeweils eine Stromwandlerschaltung aufweisen, die induktiv mit jeweils einem Satz von Eingangsleitern des jeweiligen ersten und zweiten Generators (11, 12), den Ausgangsleitern zu der ersten und zweiten Last (23, 24) und dem Stromverteilerbus (26) gekoppelt ist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Differenzfehlerstromerfassungsschaltung (46, 47) eine Stromwandlerschaltung aufweist, die induktiv mit dem Eingangssatz von Leitern des dritten Generators (13) und dem Stromverteilerbus gekoppelt ist und einen Ausgang aufweist, der einen Fehler anzeigt, der zwischen einem Eingang zum dritten Generator (13) und dem Stromverteilerbus erfaßt ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die vierte Differenzfehlerstromerfassungsschaltung (49-52) eine Stromwandlerschaltung, die induktiv jeweils mit den Ausgangsleitern von den zugeordneten Generatorleistungskopplern (18, 21) des ersten und des zweiten Generators (11, 12) an einem Punkt zwischen dem zugeordneten Generatorleistungskoppler und dem jeweiligen Busleistungskoppler (27, 28) gekoppelt ist, und außerdem
  • - einen Stromwandler aufweist, der induktiv mit den Ausgangsleitungen vom dritten Generator (13) zum Generatorleistungskoppler (29) gekoppelt ist, der dem dritten Generator zugeordnet ist.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an die Steuerlogik (71) elektrisch der Ausgang der Stromwandlerschaltung der vierten Differenzfehlerstromerfassungsschaltung angekoppelt ist, wodurch der Ausgang der Steuerlogik (71) zusätzlich auf Fehler anspricht, die durch die vierte Differenzfehlerstromerfassungsschaltung erfaßt sind.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch ihre Verwendung für eine bordeigene Generator- und Stromverteilervorrichtung eines Flugzeugs, wobei der erste und der zweite Generator jeweils ein linker, dem linken Tragflügel zugeordneter Bordgenerator und der dritte Generator (13) ein Bordhilfsgenerator sind, und wobei der Bordhilfsgenerator über den ihm zugeordneten Leistungskoppler (29) Strom in den Stromverteilerbus (26) einspeisen kann und durch einen separaten Motor angetrieben wird.
DE19813106895 1980-02-26 1981-02-24 Fehlerstrom-erfassungs-isolier- und beseitigungsanordnung Granted DE3106895A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/124,666 US4321645A (en) 1980-02-26 1980-02-26 Differential fault current protection of a multiprocessor controlled electric power generating system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3106895A1 DE3106895A1 (de) 1982-02-04
DE3106895C2 true DE3106895C2 (de) 1991-01-31

Family

ID=22416161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813106895 Granted DE3106895A1 (de) 1980-02-26 1981-02-24 Fehlerstrom-erfassungs-isolier- und beseitigungsanordnung

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4321645A (de)
JP (1) JPS56136131A (de)
CA (1) CA1159512A (de)
DE (1) DE3106895A1 (de)
FR (1) FR2476926A1 (de)
GB (2) GB2070357B (de)
IL (1) IL62149A (de)
IT (1) IT1170747B (de)
SG (1) SG51385G (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10332925A1 (de) * 2003-07-19 2005-03-10 Airbus Gmbh Verfahren zur Erkennung von Fehlern in einer Stromerzeugungsanlage eines Flugzeuges

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4530024A (en) * 1981-06-23 1985-07-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Computer-controlled system for protecting electric circuits
US4645940A (en) * 1982-09-27 1987-02-24 Grumman Aerospace Corporation Interrupt-free, unregulated power supply
JPS5999930A (ja) * 1982-11-26 1984-06-08 三菱電機株式会社 電源システム
JPS61112521A (ja) * 1984-11-05 1986-05-30 中国電力株式会社 送電線保護システム
US4967096A (en) * 1989-01-26 1990-10-30 Sundstrand Corporation Cross-start bus configuration for a variable speed constant frequency electric power system
US5466974A (en) * 1993-02-19 1995-11-14 Sundstrand Corporation Electric power distribution module for an electric power generation and distribution system
GB9412281D0 (en) * 1994-06-18 1994-08-10 Smiths Industries Plc Power supply systems
GB9412261D0 (en) * 1994-06-18 1994-08-10 Smiths Industries Plc Electrical systems
GB9412287D0 (en) * 1994-06-18 1994-08-10 Smiths Industries Plc Power supply systems
US5523938A (en) * 1995-06-07 1996-06-04 Sundstrand Corporation Differential current fault protection for an AC/DC hybrid system and method therefor
CA2167751A1 (en) * 1996-01-22 1997-07-23 David James Campbell Electrical load management method and apparatus for a vessel
US5715124A (en) * 1996-04-08 1998-02-03 Sundstrand Corporation System and method of isolation for detecting a passive protective function failure for an electric power generating system
US5764502A (en) * 1996-05-28 1998-06-09 Sundstrand Corporation Integrated electric power system
US6856045B1 (en) 2002-01-29 2005-02-15 Hamilton Sundstrand Corporation Power distribution assembly with redundant architecture
US7091702B2 (en) * 2004-12-07 2006-08-15 Hamilton Sundstrand Corporation Digital real and reactive load division control
DE102005041238B4 (de) * 2005-08-31 2013-03-14 Envia Mitteldeutsche Energie Ag Online-Analysator zur Lokalisierung von Erdschlüssen
US7755872B2 (en) * 2006-09-14 2010-07-13 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. System, method and device to preserve protection communication active during a bypass operation
JP5192922B2 (ja) * 2008-06-24 2013-05-08 本田技研工業株式会社 発電機の並列運転接続装置
US8072225B2 (en) * 2008-10-08 2011-12-06 Hamilton Sundstrand Corporation Differential power detection
GB2468652B (en) * 2009-03-16 2011-08-31 Ge Aviat Systems Ltd Electrical power distribution
US8604630B2 (en) 2010-06-01 2013-12-10 Caterpillar Inc. Power distribution system having priority load control
FR2976413B1 (fr) * 2011-06-08 2013-05-31 Ece Systeme de protection en courant d'un boitier de distribution electrique primaire.
US9660435B2 (en) 2011-12-21 2017-05-23 Sikorsky Aircraft Corporation Multi-directional electrical power protection system
US9948110B2 (en) 2012-05-21 2018-04-17 Hamilton Sundstrand Corporation Power distribution system
US9018799B2 (en) 2012-05-24 2015-04-28 Hamilton Sundstrand Corporation Electrical power supply system having internal fault protection
EP2672596B1 (de) * 2012-06-07 2020-08-05 Grupo Guascor, S.L. Unipersonal Stromgeneratorschutzeinheit
US9755458B2 (en) 2013-12-19 2017-09-05 Kohler, Co. Bus recovery after overload
CN110635451B (zh) * 2018-05-31 2022-08-09 上海航空电器有限公司 单通道多电飞机汇流条功率控制器的差动保护结构
US11016135B2 (en) * 2018-11-28 2021-05-25 Cummins Power Generation Ip, Inc. Systems and methods for ground fault detection in power systems using communication network
CN112072622A (zh) * 2020-09-15 2020-12-11 广东电网有限责任公司 一种网络式保护多点故障处理方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2832896A (en) * 1955-07-11 1958-04-29 Boeing Co Alternator overload protection
US2974257A (en) * 1959-04-13 1961-03-07 Boeing Co Protective apparatus for power systems
DE1811422A1 (de) * 1968-11-28 1970-06-18 Messerschmitt Boelkow Blohm Summen-Differentialschutzeinrichtung,vorzugsweise fuer Flugzeugbordnetze
DE2132387A1 (de) * 1971-06-05 1973-01-18 Siemens Ag Stromversorgungsanordnung, insbesondere fuer bordnetze
US4068275A (en) * 1976-06-09 1978-01-10 Westinghouse Electric Corporation Ground fault protective apparatus and method
US4161027A (en) * 1976-10-04 1979-07-10 Electric Power Research Institute, Inc. Digital protection system for transmission lines and associated power equipment
DE3008478A1 (de) * 1979-05-30 1980-12-11 Sundstrand Corp Steueranordnung und -verfahren fuer elektrisches generator- und verteilungssystem

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10332925A1 (de) * 2003-07-19 2005-03-10 Airbus Gmbh Verfahren zur Erkennung von Fehlern in einer Stromerzeugungsanlage eines Flugzeuges

Also Published As

Publication number Publication date
IT1170747B (it) 1987-06-03
DE3106895A1 (de) 1982-02-04
GB2113928B (en) 1985-05-09
IL62149A0 (en) 1981-03-31
FR2476926A1 (fr) 1981-08-28
CA1159512A (en) 1983-12-27
JPS56136131A (en) 1981-10-24
SG51385G (en) 1986-01-24
GB2113928A (en) 1983-08-10
IL62149A (en) 1984-10-31
US4321645A (en) 1982-03-23
GB8300561D0 (en) 1983-02-09
GB2070357A (en) 1981-09-03
IT8147875A0 (it) 1981-02-24
GB2070357B (en) 1985-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3106895C2 (de)
DE69907003T2 (de) Erreger gesteuert durch vollberechtige elektronische digitalsteuerung (vbeds) system
DE1931928C3 (de) Verfahren zur Auswahl des oder der mit einem unsymmetrischen Fehler behafteten Leiter an einer Dreiphasenleitung zur Energieübertragung
WO2016045836A1 (de) Bordnetz
DE102019112839B3 (de) Schutz- und Überwachungseinrichtung in einer Ladeinfrastruktur zum Laden von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen und Verfahren zur Überwachung einer Ladeinfrastruktur
EP4084249B1 (de) Bordnetz, insbesondere für ein kraftfahrzeug
DE102018119916A1 (de) Elektrische AC/DC-Umwandlungs-Anordnung
DE69617165T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung zwischen Stromquellen mit adaptiver Blockübertragung, bis die Lastspannung auf einen sicheren Wert abfällt
DE102013209142A1 (de) Verfahren zur Ermittlung eines Isolationswiderstands eines mehrere Teilnetze umfassenden Energieversorgungsnetzwerks eines Fahrzeugs
DE102017210750A1 (de) Bordnetz für ein Schienenfahrzeug, Verfahren zum Betreiben des Bordnetzes und Schienenfahrzeug
DE3688347T2 (de) Leistungsversorgungseinrichtung fuer elektrische gleichstromeisenbahn.
EP3501100B1 (de) Trennvorrichtung für einen photovoltaischen string
DE3008478A1 (de) Steueranordnung und -verfahren fuer elektrisches generator- und verteilungssystem
DE2852582A1 (de) Differentialschutznetzwerk fuer wechselstromsysteme mit parallel geschalteten generatoren
DE2607328C3 (de) Steuer- und Überwachungsschaltung für Drehstrom-Weichenantriebe
DE2827443B1 (de) Gesicherte Stromrichteranordnung
DE102014217457A1 (de) Schutzvorrichtung mit richtzonenselektiver Verriegelungsfunktionalität
DE69122533T2 (de) Regelsystem für die Erregung einer Synchronmaschine
DE102012217497A1 (de) Verfahren zum Erkennen eines Störsignale erzeugenden Geräts in einem elektrischen Netz, ein elektrisches System und ein Flugzeug
EP3531137B1 (de) Energieversorgungsvorrichtung und verfahren zum betreiben einer energieversorgungsvorrichtung
EP0165464B1 (de) Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Lichtsignales in einer Eisenbahnanlage
EP3896812A1 (de) Antriebssystem für elektrische multilane motoren mit energieaustausch zwischen den lanes
DE2039415A1 (de) Stabilitaetsregelsystem fuer Flugzeuge
DE3873345T2 (de) Schaltung zur vermeidung von spannungs- und stromrueckwirkung auf eine elektrische energieverteilungsleitung in einem inverter-kraftwerk.
DE2007993C3 (de) Anordnung zur Steuerung, Überwachung und Prüfung von Bordnetzen in Luft- und Raumfahrzeugen

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: BEETZ SEN., R., DIPL.-ING. BEETZ JUN., R., DIPL.-I

D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8339 Ceased/non-payment of the annual fee