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DE4213443C1 - Fuse failure monitoring circuit for AC network protection - compares measured phases of voltages across phase lines infront and behind each fuse - Google Patents

Fuse failure monitoring circuit for AC network protection - compares measured phases of voltages across phase lines infront and behind each fuse

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Publication number
DE4213443C1
DE4213443C1 DE19924213443 DE4213443A DE4213443C1 DE 4213443 C1 DE4213443 C1 DE 4213443C1 DE 19924213443 DE19924213443 DE 19924213443 DE 4213443 A DE4213443 A DE 4213443A DE 4213443 C1 DE4213443 C1 DE 4213443C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit
comparators
phase
fuses
voltage
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
DE19924213443
Other languages
German (de)
Inventor
Gerd-L Metzner
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.)
SCHLEICHER RELAIS
Schleicher GmbH and Co Relais Werke KG
Original Assignee
SCHLEICHER RELAIS
Schleicher GmbH and Co Relais Werke KG
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 SCHLEICHER RELAIS, Schleicher GmbH and Co Relais Werke KG filed Critical SCHLEICHER RELAIS
Priority to DE19924213443 priority Critical patent/DE4213443C1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE4213443C1 publication Critical patent/DE4213443C1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02Details
    • H02H3/04Details with warning or supervision in addition to disconnection, e.g. for indicating that protective apparatus has functioned
    • H02H3/046Signalling the blowing of a fuse

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

The circuit has a triangular network (1) for detecting the phase of the voltage across each two lines of the AC network infront of the phase fuses (F1,F2,F3) and a second triangular network (2) detecting the phase of the corresponding voltages behind the fuses. The phases for these voltages infront and behind it exhibit different phases. Pref. the two networks are identical but have differing polarities and are coupled to phase comparator (3), with three individual comparison amplifiers (13,14,15). ADVANTAGE - Reliable detection of fuse failure.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Überwachung des Ausfalls von Sicherungen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a circuit arrangement for Monitoring the failure of backups after Preamble of the main claim.

Es sind sogenannte Sicherungswächter für Drehstromnetze bekannt, bei denen vor und nach den Sicherungen die einzelnen Strompfade über Widerstände zu jeweils einem Sternpunkt zusammengeschaltet werden, wobei die zwei Sternpunkte beispielsweise über einen Widerstand miteinander verbunden sind. Tritt an dem Widerstand eine Spannungsdifferenz auf, so sind eine oder zwei Sicherungen ausgefallen.They are so-called fuse monitors for three-phase networks known where before and after the backups the individual current paths via resistors each a star point can be interconnected, the two star points, for example via a resistor are interconnected. Confront the resistance a voltage difference, so there are one or two Fuses have failed.

Diese bekannten Sicherungswächter haben aber den Nachteil, daß nicht festgestellt werden kann, ob alle drei Sicherungen ausgefallen sind, da in diesem Falle beide Sternpunkte auf dem gleichen Potential liegen. Dieser Nachteil wurde mit dem Gegenstand DE 41 18 346 C1 vermieden, in der eine Schaltungsanordnung zur Überwachung des Ausfalls von Sicherungen offenbart wird, die einen Schaltkreis aufweist, der mit seinem einen Ende mit einem ersten Strompfad des Drehstromnetzes nach den Sicherungen und mit dem anderen Ende mit dem zugeordneten Sternpunkt verbunden ist, wobei bei intakter Sicherung ein Strom zwischen dem ersten Strompfad und dem zweiten und dritten Strompfad fließt. Diese einfache und kostengünstige Lösung hat den Nachteil, daß aufgrund der Verwendung des Sternpunktes möglicherweise vorhandene Asymmetrien der Spannungen der einzelnen Drehstromleitungen mit in die Schaltung eingehen, so daß eine Rückspeisung einer als Motor ausgebildeten Last bei Ausfall einer Sicherung nicht bis zu dem gewünschten hohen Grenzwert erkannt werden kann.However, these known fuse monitors have the disadvantage that that it cannot be determined whether all three fuses have failed because in this case both Star points are at the same potential. This  Disadvantage was with the subject DE 41 18 346 C1 avoided in the circuitry for monitoring the failure of fuses is revealed, which has a circuit with its one End with a first current path of the three-phase network after the fuses and with the other end with the associated star point is connected, with intact Fuse a current between the first current path and the second and third current paths flow. This simple and inexpensive solution has the Disadvantage that due to the use of the star point possible asymmetries of the voltages of the individual three-phase lines in the circuit enter so that a feedback one as a motor trained load if a fuse fails up to the desired high limit can.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Überwachung des Ausfalls von Sicherungen gemäß der DE 41 18 346 C1 dahingehend zu verbessern, daß auch bei Spannungsasymmetrien im Drehstromnetz, die von vornherein vorhanden sein können oder die durch Rückspeisung bewirkt werden, der Ausfall von Sicherungen sicher und zuverlässig erkannt wird.The invention is therefore based on the object Circuit arrangement for monitoring the failure of To improve fuses according to DE 41 18 346 C1 to the extent that Voltage asymmetries in the three-phase network, the may be present from the outset or through feedback caused the failure of fuses safely and is reliably recognized.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale im Hauptanspruch gelöst.This object is achieved by the characterizing Features solved in the main claim.

Dadurch, daß mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung jeweils die Phasen vor und nach den Sicherungen miteinander verglichen werden und bei Phasendifferenz bzw. bei nicht vorhandener Phase ein Ausfallsignal abgegeben wird, beeinflußt eine Asymmetrie der Spannungen, nicht die Erkennung des Sicherungsausfalls, da keine Spannungswerte, sondern jeweils nur einander zugeordnete Phasen vor und nach den Sicherungen verglichen werden. Die Rückspeisungshöhe, die als Grenzwert für den Ausfall einer Sicherung dient, kann prozentual vorgegeben werden. Da die Asymmetrie nicht in den prozentualen Wert der Rückspeisungshöhe eingeht, kann die Schaltungsanordnung für einen großen Spannungsbereich ausgelegt werden.Characterized in that with the circuit arrangement according to the invention the phases before and after the backups are compared with each other and with phase difference or a failure signal if the phase is not available is released, affects an asymmetry of the  Voltages, not the detection of the fuse failure, there are no voltage values, just each associated phases before and after the backups be compared. The amount of feedback that serves as a limit for a fuse failure, can be specified as a percentage. Because the asymmetry not in the percentage of the amount of feedback incoming, the circuit arrangement for a large Voltage range can be designed.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß bei einem Ausfall von Sicherungen eine galvanische Trennung zwischen den Schaltkreisen vor den Sicherungen und nach den Sicherungen vorhanden ist, da in die Verbindungsleitungen zwischen den Schaltkreisen vor und nach den Sicherungen Optokoppler geschaltet sind und darüber hinaus auch die Spannungsversorgungen jeweils galvanisch getrennt sind.By the measures specified in the subclaims are advantageous further developments and improvements possible. It is particularly advantageous that at in the event of a fuse failure, galvanic isolation between the circuits in front of the fuses and after the fuses is there because in the Connection lines between the circuits and optocouplers are connected after the fuses and also the power supplies in each case are galvanically isolated.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Fig. 1a und 1b zeigen die schaltungsgemäße Ausgestaltung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail in the following description. FIGS. 1a and 1b show the circuit design of an embodiment of the present invention.

In Fig. 1 sind die Leitungen des Drehstromnetzes vor den Sicherungen F1, F2, F3 mit L1, L2 und L3 und die Leitungen nach den Sicherungen F1, F2, F3 mit L1′, L2′, L3′ bezeichnet. Die Strompfade, Leitungen oder Leiter L1′, L2′, L3′ gehen zu einem nicht dargestellten Verbraucher, beispielsweise einem Motor, der durch die Sicherungen F1, F2 , F3 abgesichert ist. In Fig. 1, the lines of the three-phase network before the fuses F1, F2, F3 with L1, L2 and L3 and the lines after the fuses F1, F2, F3 with L1 ', L2', L3 'are designated. The current paths, lines or conductors L1 ', L2', L3 'go to a consumer, not shown, for example a motor which is protected by fuses F1, F2, F3.

Die Schaltungsanordnung nach den Fig. 1a und 1b besteht aus einem ersten Schaltkreis 1, der vor den Sicherungen F1, F2, F3 liegt, einem zweiten Schaltkreis 2, der identisch, aber gegenpolig zu dem ersten Schaltkreis 1 aufgebaut ist, und der nach den Sicherungen F1, F2, F3 liegt, einem Phasenvergleichskreis 3, der mit dem ersten Schaltkreis 1 und dem zweiten Schaltkreis 2 verbunden ist, einem Schaltkreis 4 zur Signalauswertung des von dem Phasenvergleichskreis 3 abgegebenen Signals, einem Relaiskreis 5, der mit dem Schaltkreis 4 zur Signalauswertung verbunden ist und abhängig von dessen Ausgangssignal erregt oder nicht erregt wird, und einer Spannungsversorgung 6.The circuit arrangement according to Fig. 1a and 1b comprises a first circuit 1 which is before the fuses F1, F2, F3, a second circuit 2, which is identical, but constructed with opposite polarity to the first circuit 1, and after the fuses F1, F2, F3 is a phase comparison circuit 3 , which is connected to the first circuit 1 and the second circuit 2 , a circuit 4 for signal evaluation of the signal output by the phase comparison circuit 3 , a relay circuit 5 , which is connected to the circuit 4 for signal evaluation and is excited or not excited depending on its output signal, and a voltage supply 6 .

Die Spannungsversorgung 6 weist einen Transformator T auf, dessen Primärwicklung mit zwei Leitern des Drehstromnetzes, beispielsweise L1 und L2, verbunden ist und der zwei getrennte Sekundärwicklungen Sek1 und Sek2 besitzt, die jeweils mit einer Gleichrichterbrücke V9 und V22 verbunden sind. Die Sekundärwicklung Sek1 mit demm Gleichrichter V9 versorgt den ersten Schaltkreis 1, den Phasenvergleichskreis 3 und den Schaltkreis 4 zur Signalauswertung mit dem Relaiskreis 5, während die zweite Sekundärwicklung Sek2 mit der Gleichrichterbrücke V22 den zweiten Schaltkreis 2 versorgt. Aufgrund der getrennten Sekundärwicklungen Sek1, Sek2 sind die Spannungsversorgungen für die Schaltkreise 1, 2 vor und nach den Sicherungen F1, F2, F3 galvanisch voneinander getrennt.The voltage supply 6 has a transformer T, the primary winding of which is connected to two conductors of the three-phase network, for example L1 and L2, and which has two separate secondary windings Sek1 and Sek2, each of which is connected to a rectifier bridge V9 and V22. The secondary winding Sek1 with the rectifier V9 supplies the first circuit 1 , the phase comparison circuit 3 and the circuit 4 for signal evaluation with the relay circuit 5 , while the second secondary winding Sek2 supplies the second circuit 2 with the rectifier bridge V22. Because of the separate secondary windings Sek1, Sek2, the voltage supplies for the circuits 1 , 2 before and after the fuses F1, F2, F3 are electrically isolated from one another.

Der erste Schaltkreis 1 stellt eine Dreiecksschaltung dar, wobei in den drei Zweigen jeweils die Reihenschaltung aus einem Widerstand R1 bzw. R3 bzw. R5, zwei zueinander parallelliegenden Dioden V1, V2 bzw. V3, V4 bzw. V5, V6, und einemm weiteren Widerstand R2 bzw. R4 bzw. R6, besteht. Die Ecken der drei Schaltungen sind jeweils mit den Leitern L1, L2, L3 des Drehstromnetzes verbunden. Die Anschlüsse der jeweils parallelliegenden Dioden V1, V2; V3, V4; V5, V6 gehen jeweils auf den positiven und den negativen Eingang von Schwellenschalter bzw. ersten Komparatoren 7, 8, 9, wobei die negativen Eingänge der ersten Komparatoren 7, 8, 9 gleichzeitig an einer Schwellenspannung liegen, die an dem Verbindungspunkt zwischen zwei parallel zum ersten Spannungsversorgungsteil Sek1, V9 liegenden Z-Dioden V7, V8 gebildet wird. Die mit dem positiven Anschluß des ersten Spannungsversorgungsteiles Sek1, V9 verbundenen "pull up" Widerstände R7, R8, R9, die mit jeweils ihrem zweiten Anschluß mit dem positiven Eingang der ersten Komparatoren 7, 8, 9 verbunden sind, dienen zur Vorgabe des Potentials an dem positiven Eingang der ersten Komparatoren 7, 8, 9, damit dieser im Störfalle nicht offen ist und schwingt und eine Vorzugsrichtung für die ersten Komparatoren 7, 8, 9 vorgegeben wird.The first circuit 1 represents a delta connection, the series connection in each of the three branches comprising a resistor R1 or R3 or R5, two diodes V1, V2 or V3, V4 or V5, V6 in parallel with one another, and a further resistor R2 or R4 or R6 exists. The corners of the three circuits are each connected to the conductors L1, L2, L3 of the three-phase network. The connections of the diodes V1, V2; V3, V4; V5, V6 each go to the positive and the negative input of threshold switches or first comparators 7 , 8 , 9 , the negative inputs of the first comparators 7 , 8 , 9 being simultaneously at a threshold voltage which is parallel to the connection point between two first voltage supply section Sek1, V9 lying Z diodes V7, V8 is formed. The "pull up" resistors R7, R8, R9 connected to the positive connection of the first voltage supply section Sek1, V9, each connected to the positive input of the first comparators 7 , 8 , 9 with their second connection, are used to specify the potential the positive input of the first comparators 7 , 8 , 9 , so that it is not open and oscillates in the event of a fault and a preferred direction is specified for the first comparators 7 , 8 , 9 .

Der ersten Schaltkreis 1 dient jeweils zur Feststellung des Nulldurchgangs der drei Sinusspannungen, wobei am Ausgang der ersten Komparatoren 7, 8, 9 jeweils eine Rechteckspannung geliefert wird. An den negativen Eingängen liegt beispielsweise die Schwellenspannung mit einem Wert von 5 Volt, während an den positiven Eingängen jeweils 5 Volt, erhöht oder erniedrigt durch die Diodenspannung der Dioden V1, V2 bzw. V3, V4 bzw. V5, V6 liegen, nämlich 4,4 Volt oder 5,6 Volt. Somit schalten die Ausgänge der ersten Komparatoren 7, 8, 9 entsprechend dem Nulldurchgang der Sinusspannungen von High auf Low und umgekehrt, wobei der High-Zustand durch die Widerstände R16, R17, R18 bestimmt wird, da die ersten Komparatoren 7, 8, 9 jeweils einen "open collector" haben. The first circuit 1 is used in each case to determine the zero crossing of the three sine voltages, a square-wave voltage being supplied in each case at the output of the first comparators 7 , 8 , 9 . At the negative inputs there is, for example, the threshold voltage with a value of 5 volts, while at the positive inputs there are 5 volts, increased or decreased by the diode voltage of the diodes V1, V2 or V3, V4 or V5, V6, namely 4, 4 volts or 5.6 volts. The outputs of the first comparators 7 , 8 , 9 thus switch from high to low and vice versa in accordance with the zero crossing of the sine voltages, the high state being determined by the resistors R16, R17, R18, since the first comparators 7 , 8 , 9 each have an "open collector".

Der zweite Schaltkreis 2 ist in gleicher Weise aufgebaut wie der erste Schaltkreis 1. Er ist jedoch gegenphasig gepolt. Die Zweige der Dreieckschaltung bestehen hier aus der Reihenschaltuung eines Widerstandes R21, den parallelgeschalteten Dioden V15, V16 und dem Widerstand R22 und entsprechend in den anderen Zweigen aus den Widerständen R23, den Dioden V13, V14 und dem Widerstand R24 und der Reihenschaltung aus dem Widerstand R25, den parallelliegenden Dioden V11, V12 und dem Widerstand R26, wobei die Eckpunkte mit den Leitern L1′, L2′, L3′ verbunden sind. Parallel zu den Dioden V11, V12; V13, V14; V15, V16 liegen die zweiten Komparatoren 10, 11, 12, wobei die Schwellenspannung über die Z-Dioden V17, V18 an den positiven Eingängen der Komparatoren 10, 11, 12 vorgegeben wird. Die Ausgänge der zweiten Komparatoren 10, 11, 12 schalten gegenphasig zu den Ausgängen der ersten Komparatoren 7, 8, 9 des ersten Schaltkreises 1. Die "pull down" Widerstände R27, R28, R29 geben wiederum eine Vorzugsrichtung vor und dienen zum Schutz gegen Schwingen.The second circuit 2 is constructed in the same way as the first circuit 1 . However, it is polarized in opposite phases. The branches of the delta connection here consist of the series connection of a resistor R21, the parallel connected diodes V15, V16 and the resistor R22 and accordingly in the other branches of the resistors R23, the diodes V13, V14 and the resistor R24 and the series connection of the resistor R25 , the parallel diodes V11, V12 and the resistor R26, the corner points being connected to the conductors L1 ', L2', L3 '. In parallel to the diodes V11, V12; V13, V14; V15, V16 are the second comparators 10 , 11 , 12 , the threshold voltage being specified via the Z diodes V17, V18 at the positive inputs of the comparators 10 , 11 , 12 . The outputs of the second comparators 10 , 11 , 12 switch in phase opposition to the outputs of the first comparators 7 , 8 , 9 of the first circuit 1 . The "pull down" resistors R27, R28, R29 in turn specify a preferred direction and serve to protect against vibrations.

Die Ausgänge der ersten Komparatoren 7, 8, 9 des ersten Schaltkreises 1 sind über die Schutzwiderstände R10, R11, R12 mit den negativen Eingängen der dritten Komparatoren 13, 14, 15 verbunden, die Bestandteil des Phasenvergleichskreises 3 sind. Die Ausgänge der zweiten Komparatoren 10, 11, 12 des zweiten Schaltkreises 2 sind jeweils über Optokoppler V19, V20, V21 ebenfalls mit den negativen Eingängen der dritten Komparatoren 13, 14, 15 des Phasenvergleichskreises 3 verbunden, wobei die jweiligen Sendedioden der Optokoppler V19, V20, V21 einerseits an die Ausgänge der zweiten Komparatoren 10, 11, 12 des zweiten Schaltkreises 2 und andererseits über die Widerstände R32, R31, R30 mit dem zweiten Spannungsversorgungsteil (Sek2, Gleichrichter V22) verbunden sind. In entsprechender Weise liegt jeweils der eine Anschluß des Empfängertransistors der Optokoppler V19, V20, V21 an dem negativen Pol des zweiten Spannungsversorgungsteils (Sek1, Gleichrichter V9) des Schaltkreises 1 vor den Sicherungen F1, F2, F3, während der jeweilige andere Anschluß über die niederohmigen Schutzwiderstände R13, R14, R15 mit den entsprechenden negativen Eingängen der dritten Komparatoren 13, 14, 15 des Phasenvergleichskreises 3 verbunden sind. Auch hier dienen die Widerstände R16, R17, R18 zur Vorgabe des High-Zustandes der mit "open collector" ausgebildeten Empfangstransistoren der Optokoppler V19-V21. Die positiven Eingänge der dritten Komparatoren 13, 14, 15 des Phasenvergleichskreises 3 liegen auf der gleichen Schwellenspannung wie die negativen Eingänge der ersten Komparatoren 7, 8, 9 des ersten Schaltkreises 1, die beispielsweise 5 Volt beträgt.The outputs of the first comparators 7 , 8 , 9 of the first circuit 1 are connected via the protective resistors R10, R11, R12 to the negative inputs of the third comparators 13 , 14 , 15 , which are part of the phase comparison circuit 3 . The outputs of the second comparators 10 , 11 , 12 of the second circuit 2 are also each connected via optocouplers V19, V20, V21 to the negative inputs of the third comparators 13 , 14 , 15 of the phase comparison circuit 3 , the respective transmit diodes of the optocouplers V19, V20 , V21 are connected on the one hand to the outputs of the second comparators 10 , 11 , 12 of the second circuit 2 and on the other hand via the resistors R32, R31, R30 to the second voltage supply part (Sek2, rectifier V22). Correspondingly, one connection of the receiver transistor of the optocouplers V19, V20, V21 to the negative pole of the second voltage supply part (Sek1, rectifier V9) of the circuit 1 is in front of the fuses F1, F2, F3, while the other connection is via the low-impedance Protective resistors R13, R14, R15 are connected to the corresponding negative inputs of the third comparators 13 , 14 , 15 of the phase comparison circuit 3 . Here, too, the resistors R16, R17, R18 serve to specify the high state of the receive transistors of the optocouplers V19-V21 which are designed with "open collector". The positive inputs of the third comparators 13 , 14 , 15 of the phase comparison circuit 3 are at the same threshold voltage as the negative inputs of the first comparators 7 , 8 , 9 of the first circuit 1 , which is, for example, 5 volts.

Das Eingangssignal an den negativen Eingängen der dritten Komparatoren 13, 14, 15 des Phasenvergleichskreises 3 besteht im Normalfall, d. h. bei vorhandenen und intakten Sicherungen F1, F2, F3 aus der Überlagerung der durch die ersten und zweiten Komparatoren 7, 12; 8, 11 und 9, 10 bestimmten jeweiligen Rechteckspannungen, wobei diese Rechteckspannungen jeweils gegenphasig sind. Das bedeutet, daß im Normalfall die Spannung am negativen Eingang der dritten Komparatoren 13, 14, 15 des Phasenvergleichskreises 3 Null Volt beträgt.The input signal at the negative inputs of the third comparators 13 , 14 , 15 of the phase comparison circuit 3 normally consists, ie in the case of existing and intact fuses F1, F2, F3, of the superimposition of the by the first and second comparators 7 , 12 ; 8 , 11 and 9 , 10 determine respective square-wave voltages, these square-wave voltages being in opposite phases. This means that the voltage at the negative input of the third comparators 13 , 14 , 15 of the phase comparison circuit 3 is normally zero volts.

Wenn nun eine oder mehrere Sicherungen F1, F2, F3 ausfallen, speist der Verbraucher, z. B. der Motor zurück, wodurch eine Phasenverschiebung auftritt. Das bedeutet, daß die am negativen Eingang der dritten Komparatoren 13, 14, 15 des Phasenvergleichskreises 3 anliegende überlagerte Spannung nicht mehr Null ergibt, sondern die Schwellenspannung, die am positiven Eingang liegt, überschreitet, wodurch sich das Ausgangssignal des der Sicherung F1, F2, F3 jeweils zugeordneten dritten Komparators 13, 14, 15 ändert und der Schaltkreis 4 zur Signalauswertung anspricht und ein Schaltsignal für den Relaiskreis 5 liefert. If one or more fuses F1, F2, F3 fail, the consumer feeds, for. B. the motor back, causing a phase shift. This means that the superimposed voltage at the negative input of the third comparators 13 , 14 , 15 of the phase comparison circuit 3 no longer results in zero, but rather exceeds the threshold voltage at the positive input, as a result of which the output signal of the fuse F1, F2, F3 each assigned third comparator 13 , 14 , 15 changes and the circuit 4 responds to the signal evaluation and delivers a switching signal for the relay circuit 5 .

Die Kondensatoren C1, C2, C3, die in Reihe zu den Widerständen R16, R17, R18 liegen, dienen zur Dämpfung des Signals, damit bei möglicherweise auftretenden Spannungsspitzen durch die Trägheit der Optokoppler V19, V20, V21 kein Ausfallsignal ausgelöst wird. Gleichzeitig kann auch mit den Kondensatoren C1, C2, C3 die Zeit eingestellt werden, die ein Maß für das Erreichen der Ansprechschwelle bei einer Rückspeisung ist, d. h. es kann die Größe der Phasenverschiebung eingestellt werden, ab der eine Rückspeisung und somit ein Ausfall einer Sicherung F1, F2, F3 erkannt werden soll.The capacitors C1, C2, C3 connected in series to the resistors R16, R17, R18 are used for damping of the signal, so if there are any Voltage peaks due to the inertia of the optocouplers V19, V20, V21 no failure signal is triggered. At the same time, capacitors C1, C2, C3 the time can be set which is a measure of reaching is the response threshold for energy recovery, d. H. it can adjust the size of the phase shift from which a feedback and thus a Failure of a fuse F1, F2, F3 should be recognized.

Wenn die Last kein Motor ist, d. h. keine Rückspeisung auftritt, ist ein vollständiger Phasenausfall gegeben. Das bedeutet, daß an den negativen Eingängen des der ausgefallenen Sicherung F1, F2, F3 zugeordneten zweiten Komparators 10, 11, 12 des zweiten Schaltkreises 2 über den entsprechenden "pull down" Widerstand R27-R29 eine sich nicht ändernde feste Spannung vorgegeben wird, so daß sich der Ausgangszustand des betroffenen zweiten Komparators 10, 11, 12 ebenfalls nicht ändert. Somit liegt an dem negativen Eingang des zugehörigen dritten Komparators 13, 14, 15 des Phasenvergleichskreises 3 eine Spannung, die nicht Null ist, und dieser schaltet zur Abgabe eines Ausfallsignals.If the load is not a motor, ie no feedback occurs, there is a complete phase failure. This means that at the negative inputs of the second comparator 10 , 11 , 12 of the second circuit 2 assigned to the failed fuse F1, F2, F3, a non-changing fixed voltage is specified via the corresponding "pull down" resistor R27-R29, so that the initial state of the second comparator 10 , 11 , 12 concerned also does not change. Thus, a voltage that is not zero is present at the negative input of the associated third comparator 13 , 14 , 15 of the phase comparison circuit 3 , and this switches to emit a failure signal.

In ähnlicher Weise kann erkannt werden, wenn eine vor den Sicherungen F1, F2, F3 liegende Hauptsicherung des Drehstromnetzes ausfällt. In diesem Fall gibt einer der "pull up"-Widerstände R7-R9 an dem positiven Eingang des zugeordneten ersten Komparators 7-9 eine sich nicht ändernde Spannung vor, wodurch an dessen Ausgang und an dem Eingang des entsprechenden zweiten Komparators 13-15 eine die Schwellenspannung überschreitende Spannung liegt und ein Ausfallsignal geliefert wird.In a similar way, it can be recognized when a main fuse of the three-phase network, which is in front of the fuses F1, F2, F3, fails. 15 a the - in this case a is the "pull up" resistors R7-R9 at the positive input of the associated first comparator 7 - 9, a non-changing voltage before, whereby at its output and at the input of the respective second comparator 13 Threshold voltage exceeds voltage and a failure signal is delivered.

Claims (8)

1. Schaltungsanordnung zur Überwachung des Ausfalls von Sicherungen, die jeweils in die Strompfade (Leiter) eines Drehstromnetzes zur Versorgung eines Verbrauchers geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - ein erster Schaltkreis (1) in Dreieckschaltung zur Erfassung der Phasenlage einer Spannung zwischen jeweils zwei Leitern (L1, L2; L2, L3; L3, L1) des Drehstromnetzes vor den Sicherungen (F1, F2, F3),
  • - ein zweiter Schaltkreis (2) in Dreieckschaltung zur Erfassung der Phasenlage einer Spannung zwischen jeweils zwei Leitern L1′, L2′; L2′, L3′; L3′, L1′) des Drehstromnetzes nach den Sicherungen (F1, F2, F3) vorgesehen sind, und
  • - jeweils die ermittelte Phasenlage der Spannung zwischen zwei Leitern (L1, L2; L2, L3; L3, L1) vor den Sicherungen (F1, F2, F3) mit der ermittelten Phasenlage der Spannung zwischen zwei Leitern (L1′, L2′; L2′, L3′; L3′, L1′) nach den Sicherungen (F1, F2, F3) vergleichen wird, und
  • - ein Ausfallsignal abgegeben wird, wenn der Vergleich der ermittelten Phasenlage eine Differenz ergibt.
1. Circuit arrangement for monitoring the failure of fuses, each of which is connected to the current paths (conductors) of a three-phase network for supplying a consumer, characterized in that
  • - a first circuit ( 1 ) in a delta connection for detecting the phase position of a voltage between two conductors (L1, L2; L2, L3; L3, L1) of the three-phase network in front of the fuses (F1, F2, F3),
  • - A second circuit ( 2 ) in a delta connection for detecting the phase position of a voltage between two conductors L1 ', L2'; L2 ′, L3 ′; L3 ', L1') of the three-phase network after the fuses (F1, F2, F3) are provided, and
  • - The determined phase of the voltage between two conductors (L1, L2; L2, L3; L3, L1) in front of the fuses (F1, F2, F3) with the determined phase of the voltage between two conductors (L1 ', L2'; L2 ', L3'; L3 ', L1') after the fuses (F1, F2, F3) compare, and
  • - A failure signal is given when the comparison of the determined phase position shows a difference.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die ermittelten Phasenlagen der Spannungen mittels ihrer Nulldurchgänge bestimmt werden und zur Bestimmung der jeweiligen Nulldurchgänge
    • - - der erste Schaltkreis (1) erste Komparatoren (7, 8, 9),
    • - - der zweite Schaltkreis (2) zweite Komparatoren (10, 11, 12) aufweist, wobei die ersten und zweiten Komparatoren (7, 8, 9; 10, 11, 12) an ihrem Ausgang jeweils eine Ausgangsspannung aufweisen, und
  • - daß zum Vergleich und zur Bestimmmung der Differenz zwischen den ermittelten Phasenlagen
    • - - die Ausgangsspannungen der ersten Komparatoren (7, 8, 9) und der zweiten Komparatoren (10, 11, 12) jeweils überlagert werden, und
    • - - die überlagerten Ausgangsspannungen jeweils mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen werden.
2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that
  • - That the determined phase positions of the voltages are determined by means of their zero crossings and to determine the respective zero crossings
    • - - the first circuit ( 1 ) first comparators ( 7 , 8 , 9 ),
    • - - The second circuit ( 2 ) has second comparators ( 10 , 11 , 12 ), the first and second comparators ( 7 , 8 , 9 ; 10 , 11 , 12 ) each having an output voltage at their output, and
  • - That for comparison and for determining the difference between the determined phase positions
    • - - The output voltages of the first comparators ( 7 , 8 , 9 ) and the second comparators ( 10 , 11 , 12 ) are each superimposed, and
    • - The superimposed output voltages are each compared with a predetermined threshold.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Schaltkreis (1, 2) identisch, aber gegenpolig aufgebaut sind und mit einem Phasenvergleichskreis (3) verbunden sind, der dritte Komparatoren (13, 14, 15) aufweist.3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the first and the second circuit ( 1 , 2 ) are identical, but of opposite polarity and are connected to a phase comparison circuit ( 3 ), the third comparators ( 13 , 14 , 15 ) having. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannungen des ersten und zweiten Schaltkreises (1, 2) gegenphasig sind und die überlagerten Spannungen bei intakten Sicherungen (F1, F2, F3) unterhalb des vorgegebenen Schwellenwertes der dritten Komparatoren (13, 14, 15) des Phasenvergleichskreises (3) liegen.4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the output voltages of the first and second circuits ( 1 , 2 ) are in phase opposition and the superimposed voltages with intact fuses (F1, F2, F3) below the predetermined threshold value of the third comparators ( 13 , 14 , 15 ) of the phase comparison circuit ( 3 ). 5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannungsversorgung mit zwei galvanisch voneinander getrennten Spannungsversorgungsteilen vorhanden ist, wobei der ersten Spannungsversorgungsteil (Sek1, V9) den ersten Schaltkreis (1) und der zweite Spannungsversorgungsteil (Sek2, V22) den zweiten Schaltkreis (2) speist.5. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that a voltage supply is provided with two galvanically separated voltage supply parts, the first voltage supply part (Sek1, V9), the first circuit ( 1 ) and the second voltage supply part (Sek2, V22) feeds the second circuit ( 2 ). 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur galvanischen Trennung der Ausgänge der zweiten Komparatoren (10, 11, 12) von den Eingängen der dritten Komparatoren (13, 14, 15) des Phasenvergleichskreises (3) Optokoppler (V19, V20, V21) geschaltet sind.6. Circuit arrangement according to one of claims 3 to 5, characterized in that for the electrical isolation of the outputs of the second comparators ( 10 , 11 , 12 ) from the inputs of the third comparators ( 13 , 14 , 15 ) of the phase comparison circuit ( 3 ) optocouplers ( V19, V20, V21) are connected. 7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Eingängen der ersten Komparatoren (7, 8, 9) des ersten Schaltkreises (1) über "pull up"-Widerstände (R7, R8, R9) und an den Eingängen der zweiten Komparatoren (10, 11, 12) des zweiten Schaltkreises (2) über "pull down"-Widerstände (R27, R28, R29) eine feste Spannung angelegt wird, wenn eine Phase des Drehstromnetzes vor oder hinter den Sicherungen (F1, F2, F3) vollständig ausfällt.7. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that at the inputs of the first comparators ( 7 , 8 , 9 ) of the first circuit ( 1 ) via "pull up" resistors (R7, R8, R9) and on A fixed voltage is applied to the inputs of the second comparators ( 10 , 11 , 12 ) of the second circuit ( 2 ) via "pull down" resistors (R27, R28, R29) if a phase of the three-phase network is in front of or behind the fuses (F1 , F2, F3) fails completely. 8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Eingängen der dritten Komparatoren (13, 14, 15) des Phasenvergleichskreises (3) RC-Glieder (C1, R16; C2, R17; C3, R18) verbunden sind, über die eine Zeit einstellbar ist, die als Maß dafür dient, bis das durch eine Rückspeisung hervorgerufene Eingangssignal an den dritten Komparatoren (13, 14, 15) deren Ansprechschwelle erreicht.8. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that with the inputs of the third comparators ( 13 , 14 , 15 ) of the phase comparison circuit ( 3 ) RC elements (C1, R16; C2, R17; C3, R18) connected over which a time can be set which serves as a measure until the input signal caused by a feedback at the third comparators ( 13 , 14 , 15 ) reaches their response threshold.
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