DE2730906A1

DE2730906A1 - Schaltungsanordnung zur verlustarmen speicherung und abfrage von laufzeiten

Info

Publication number: DE2730906A1
Application number: DE19772730906
Authority: DE
Inventors: Hubert Roellecke
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1977-07-08
Filing date: 1977-07-08
Publication date: 1979-02-01
Also published as: SE7807581L

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur ver-
lustarmen Speicherung und Abfrage von Laufzeiten, insbesondere bei elektronischen Überstromrelais, mit einem einen Dekoder und einen Multiplexer beinhaltenden Zählerbaustein, der im Überlastfall mit einer laufzeitproportionalen Anzahl von Impulsen beaufschlagt wird und einer dem Zählerbaustein nachgeschalteten elektronischen Leuchtziffernanzeige.
Bei elektronischen Überstromrelais wird den Netzabschalteinrichtungen im Kurzschlußfall das Anregesignal über eine Zeitschaltung verzögert zugeführt, um in Netzen ein selektives Abschalten zu erreichen.
Zu diesem Zweck ist es bekannt, aus dem Anregesignal ein Startsignal für ein elektromechanisches Zeitwerk abzuleiten, das mit einem Schleppzeiger ausgerüstet ist. Bei Fortfall des Anregesignales oder beim Eintreffen eines neuen Anregesignales erfolgt eine Rückstellung des elektromechanischen Zeitwerks; die Laufzeit kann noch beliebig lange mit Hilfe des Schleppzeigers abgelesen werden.
Zur Speicherung von Laufzeiten sind ferner Schaltungen mit elektronischen Speichergliedern bekannt, bei denen eine Anzeige der gemessenen Laufzeiten mit Hilfe von Leuchtziffernanzeigen erfolgt. Derartige Leuchtziffernanzeigen, beispielsweise LED-Siebensegmentanzeigen, weisen jedoch einen relativ hohen Strombedarf auf, der ein Mehrfaches des Strombedarfs des elektronischen Überstromrelais beträgt. Das Netzteil des Überstromzeitrelais muß daher für relativ hohe Leistungen ausgelegt werden. Da normalerweise als Versorgungsspannung für das Netzteil nur eine hohe Gleichspannung zur Verfügung steht, muß diese mit relativ großem Aufwand in eine niedrige Spannung umgeformt werden. In Verbindung mit der erhöhten Leistung für die LED-Anzeige ist dies jedoch nur bei Schutzkombinationen, z.B. in Schrankbauweise, sinnvoll. Dagegen ist diese Umformung bei einzeln einzusetzenden Geräten zu aufwendig.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Stromversorgung des Anzeigeteiles aus dem normalen Netzteil des Überstromrelais gestattet, ohne dieses Netzteil zusätzlich stark zu belasten.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Zählerbaustein über einen hochohmigen Widerstand an ein Netzteil angeschlossen ist, daß dem Zählerbaustein ein Kondensator parallelgeschaltet ist und daß die Leuchtziffernanzeige über einen Taster an einen Pol des Netz teiles gelegt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Schaltbildes näher erläutert.
Es sind mit 1 die zu überwachenden Leitungen und mit 2 Hauptstrozuwandler bezeichnet. Das Überstromrelais enthält ein Eingangsteil 3 zur Ableitung eines stromportionalen Signales, eine Triggerstufe 4, eine Impulsverlängerungsstufe 5 ein Zeitverzögerungsglied 6, ein Hilfsrelais 7 mit einem Kontakt 8 und ein Netzteil 14 mit Gleichstromausgang. In dem zur Messung und Anzeige der Laufzeit dienenden Schaltungsteil befindet sich ein Impulsgenerator 9, eine Impulsformerstufe 10, ein Zählerbaustein 11, der einen Multiplexer und einen Dekoder beinhaltet, eine Siebensegmentanzeige 12 mit einem aus mehreren Transistoren bestehenden Multiplexertreiber 13, ein Transistor 15, eine Zenerdiode 16, eine Gleichrichterdiode 17, ein Taster 18, zwei Widerstände 19 und 20 und ein Kondensator 21.
Das Eingangsteil 3 des Uberstromrelais liefert ein stromproportionales Ausgangssignal an die Triggerstufe 4, die ihrerseits nur dann ein Ausgangssignal führt, wenn der Strom auf den zu überwachenden Leitungen 1 einen einstellbaren Wert übersteigt. Der Triggerstufe 4 ist eine Impulsverlängerungsstufe 5 nachgeschaltet, so daß bei Überschreiten des Ansprechwertes der Triggerstufe 4 die von ihr abgegebenen Impulse für die Dauer der Anregung in ein gleichförmiges Signal umgeformt werden. An der lmpulsverlängerungsstufe 5 ist ein Zeitverzögerungsglied 6 angeschlossen, so daß kurzzeitige Überschreitungen des eingestellten Auslösewertes nicht in jedem Fall zur Auslösung führen. Der Zeitverzögerungsstufe 6 ist das Hilfsrelais 7 nachgeschaltet, das über seinen Kontakt 8 die Netzabschalteinrichtungen ansteuert.
Der Ausgang der Impulsverlängerungsstufe 5 steht ferner mit einem Impulsgenerator 9 und einem Impulsformer 10 in Verbindung. Der Ausgang des Impulsgenerators 9 belegt den Zähleingang des Zählerbausteins 11 und der Ausgang der Impulsformerstufe 10 dessen Rücksetzeingang. Am Zählerbaustein 11, der seinen Zählerstand bei ausreichender Betriebsspannung eine beliebig lange Zeit speichert, ist eine Siebensegmentanzeige 12 angeschlossen, deren Kathoden über Transistoren des Multiplexertreibers 13, eine Gleichrichterdiode 17 und einem Taster 18 am negativen Pol des Netzteiles 14 angeschlossen sind. Die vom Netzteil 13 bereitgestellte Betriebsspannung UB wird durch eine aus der Zenerdiode 16, dem Transistor 15 und dem Widerstand 19 bestehende Stabilisierungsschaltung an die Versorgungsspannung des Zählerbausteins 11 angepaßt.
Der Kollektor des Transistors 15 ist über einen Kondensator 21 gegen den negativen Pol des Netzteiles 14 abgestützt. Das Netzteil 14 versorgt gleichzeitig alle elektrischen Baugruppen des Überstromzeitrelais und der Laufzeitmeßeinrichtung.
Die Schaltungsanordnung zeichnet sich durch folgende Wirkungsweise aus: Sobald die Triggerstufe 4 durch ein Überstromsignal des Eingangsteils 3 anspricht und die Impulsverlängerungsstufe 5 ein Anregesignal abgibt, erzeugt die Impulsformerstufe 10 einen Rücksetzimpuls für den Zählerbaustein 11. Gleichzeitig wird der Impulsgenerator 9 in Betrieb genommen, so daß eine der Laufzeit der Triggerstufe 4 proportionale Anzahl von Impulsen in den Zählerbaustein 11 eingezählt wird. Fällt die Triggerstufe 4 nach kurzer Zeit in den Ausgangszustand zurück, so wird im selben Moment der Impulsgenerator 9 gestoppt. Der laufzeitproportionale Zählerstand im Zählerbaustein 11 bleibt jedoch erhalten.
Zur Abfrage der Laufzeit wird der Taster 18 betätigt. Die Leuchtziffernanzeige 12 wird dann mit einem Strom gespeist, der dem geladenen Kondensator 21 entnommen wird. Die Kapazität des Kondensators 21 hält die Anzeige eine Zeit aufrecht, die ein eindeutiges Ablesen der Laufzeit gestattet.
Die Spannung am Zählerbaustein 11 bleibt dabei oberhalb eines für die Speicherung notwendigen Wertes, so daß er seine Information behält. Der Mindestwert der Spannung am Zählerbaustein 11 wird durch die sich summierenden Durchlaßspannungen der Siebensegmentanzeige 12, des Multiplexertreibers 13 und der Gleichrichterdiode 17 bestimmt.
Nach dem öffnen des Tasters 18 wird der Kondensator 21 wieder langsam über den hochohmigen Widerstand 20 aufgeladen. Der Ladestrom ist durch den Widerstand 20 so bemessen, daß während des Ladevorgangs keine wesentliche Mehrbelastung des Netzteils 14 eintritt. Die dadurch auftretende große Ladezeit ist unerheblich, da die Abfragezyklen wesentlich größer sind.

Claims

Schaltungsanordnung zur verlustarmen Speicherung und Abfrage von Laufzeiten Ansprüche: Schaltungsanordnung zur verlustarmen Speicherung und Abfrage von Laufzeiten, insbesondere bei elektronischen Uberstromrelais, mit einem einen Dekoder und einen Multiplexer beinhaltenden Zählerbaustein, der im Überlastfall mit einer laufzeitproportionalen Anzahl von Impulsen beaufschlag wird und einer dem Zählerbaustein nachgeschalteten elektronischen Leuchtziffernanzeige, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählerbaustein (11) über einen hochohmigen Widerstand (20) an ein Netzteil (14) angeschlossen ist, daß dem Zählerbaustein (11) ein Kondensator (21) parallelgeschaltet ist und daß die Leuchtziffernanzeige (12) über einen Taster (18) an einen Pol des Netzteiles (14) gelegt ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsspannung des Zählerbausteins (11) über eine an sich bekannte Stabilisierungsschaltung (15, 16, 19) an die Betriebsspannung (UB) des Netzteiles (14) angepaßt ist.