DE3612090C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur optoelektronischen Erfassung von Störlichtbögen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS- 31 10 766 bekannt.

Bei Hochspannungsschaltanlagen ist es üblich, diese von Zeit zu Zeit einer Blitzstoßspannungsprüfung zu unterziehen. Hier­ bei wird die Anlage mit kurzen Impulse sehr hoher Spannung beaufschlagt und es treten in Folge von Spannungsüberschlägen Lichterscheinungen auf, deren Zeitdauer meist im Bereich der Zeitdauer der betriebsmäßig auftretenden Lichterscheinungen liegt. Um diese Überschläge anzeigen zu können, sollte die von dem Zeitglied bewirkte Impulsunterdrückung für diesen Spezialfall aufgehoben werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, das zur Ausblendung von betriebsmäßigen Erscheinungen verwendete Zeitglied zum Zwecke der Stoßspannungsprüfung mit einer einfachen Schaltung unter Verwendung einer handelsüblichen monostabilen Kippstufe wirkungslos zu machen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungs­ gemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale. Damit lassen sich ohne aufwendige Umschaltmaß­ nahmen die erforderlichen Blitzstoßspannungsprüfungen durch­ führen.

Die Erfindung samt einer in den Unteransprüchen wiedergegebenen weiteren Ausgestaltung soll nachstehend anhand der Figuren erläutert werden.

In der Fig. 1 ist mit 1 eine metallgekapselte, gasisolier­ te Hochspannungsschaltanlage bezeichnet, in deren Wandung gasdicht ein Lichtaufnehmer eingebracht ist. Das Ende dieses Lichtaufnehmers besteht in einem in das Gehäuse­ innere hineinragenden Glaskörper 2, dem an seinem ande­ ren Ende ein Lichtwellenleiter 3 zugeordnet ist. Das von diesem aus dem Innern der Schaltanlage 1 übertragene Lichtsignal beaufschlagt eine Fotodiode 4, deren Strom in einem Verstärker 5 in ein entsprechendes Spannungs­ signal umgewandelt wird. Eine dem Verstärker 5 nachge­ schaltete Impulsformerstufe 6 dient dazu, die mehr oder weniger zerklüfteten Ausgangssignale des Verstärkers 5 in entsprechend andauernde Rechtecksignale mit konstanter Amplitude umzuformen. Als derartige Impulsformer eignen sich bekannte Komparator- bzw. Schmitt-Trigger-Schaltun­ gen.

Im elektronischen Signalkanal sind zur Ausfilterung der Störimpulse Zeitstufen 7 bzw. 8 vorgesehen. Die Zeit­ stufe 7 weist eine Verzögerungszeit von 2 msec auf. Da­ mit können Impulse, welche kleiner als 2 msec sind und betriebsmäßig beim Öffnen des Trennschalters der Hoch­ spannungsschaltanlage entstehen, unterdrückt werden, wäh­ rend die Zeitstufe 8 mit einer Verzögerungszeit von 20 msec dazu bestimmt ist, betriebsmäßige Lichtbögen, welche beim Öffnen des Leistungsschalters auftreten, zu unter­ drücken. Die Wirkungsweise dieser Zeitstufen besteht in einer Verzögerung der Vorderflanken der ihnen zugeführten Impulssignale um eine definierte, für diese Zeitstufe charakteristische Zeit, wobei für den Fall, daß der am Eingang eintreffende Impuls von kürzerer Dauer ist als diese charakteristische Zeit, überhaupt kein Ausgangssi­ gnal erscheint, so daß dieser Impuls vollständig unter­ drückt wird, während er sonst zeitlich um die charakteri­ stische Zeit der Zeitstufe verkürzt an deren Ausgang er­ scheint.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel sei zunächst an­ genommen, daß der Lichtaufnehmer 2 einem Trennschalter zugeordnet ist. Die Schaltbrücke 9 befindet sich dann in der gezeichneten, waagrechten Stellung und das von einem Störlichtbogen hervorgerufene Signal passiert die Zeitstufe 7 und versetzt ein rückstellbares Speicherglied 11, beispielsweise in Form einer bistabilen Kippstufe, in den Zustand, in dem eine an ihrem Ausgang angeschlossene Anzeige oder Warnlampe 12 aufleuchtet. Man wird üblicher­ weise das am Ausgang des Speichergliedes 11 verfügbare Auswertesignal mittels Melderelais auch an die Schaltwar­ te bzw. die Fernsteuerzentrale weitergeben. Nachdem auf diese Weise von dem Auftreten eines Störlichtbogens Kennt­ nis genommen werden konnte, läßt sich durch Betätigen eines den Reset-Eingang R des Speichergliedes 11 mit einer Spannungsquelle H verbindenden Kontaktes, bei­ spielsweise in Form eines Tasters 13, das Speicherglied 11 rücksetzen und so zum Anzeigen eines erneuten Stör­ falles vorbereiten.

Ist dagegen der Lichtaufnehmer einem Leistungsschalter zugeordnet, so wird die Schaltbrücke 9 in die gestri­ chelt dargestellte Stellung gebracht und damit die Zeit­ stufe 8 aktiviert. Auch hier ist der Ausgang der Zeit­ stufe 8 mit dem Set-Eingang S eines rückstellbaren Spei­ chergliedes 14 verbunden, welches durch Betätigung eines Tasters 15 wieder rückgesetzt werden kann. Eine Anzeige­ lampe 16 ist mit dem Ausgang des Speichergliedes 14 ver­ bunden und zeigt das Auftreten eines Störfalles bei einem Leistungsschalter an. Wesentlich ist, daß bei beiden Varianten betriebsmäßig auftretende Lichtbögen nicht zu einer Anzeige führen, da deren Impulse eine zeitliche Dauer aufweisen, die mit Sicherheit kleiner ist als die Verzögerungszeiten der Zeitstufen 7 bzw. 8.

Soll nun, die zuvor geschilderte Impulsunterdrückung bei betriebsmäßig auftretenden Lichterscheinungen wirkungslos gemacht werden, dann erfolgt dies mittels Betätigung der Taste 17, wobei das auf das Zeitglied 9 bzw. 8 zur Wirkung gebrachte Signal H bewirkt, daß die am Eingang der Zeitstufen 7 bzw. 8 eintreffenden Impulse unverändert durchgelassen werden.

Fig. 2 zeigt den Aufbau des erfindungsgemäß verwendeten Zeitgliedes 7 (bzw. 8) unter Benutzung einer handels­ üblichen flankengetriggerten monostabilen Kippstufe 18. Wechselt das Eingangssignal e des Zeitgliedes 7 von Low (L)- nach High-Signal (H), dann erscheint daraufhin am oberen Ausgang der monostabilen Kippstufe 18 ein H-Signal von 2 mses Dauer. Für genau die gleiche Zeitdauer er­ scheint am unteren, antivalenten Ausgang der monostabi­ len Kippstufe 18 ein L-Signal, welches ein UND-Gatter 19 für diese Zeit für das Eingangssignal e sperrt. Damit diese Sperrfunktion der monostabilen Kippstufe 18 sicher­ gestellt ist, wird das Eingangssignal e dem UND-Gatter 19 über ein Verzögerungsglied 20 zugeführt, dessen Verzöge­ rungszeit sehr klein ist - im Nanosekundenbereich - und in der Größenordnung der Umschaltzeit der monostabilen Kippstufe 18 liegt. Endet der Eingangsimpuls vor Ablauf der Kippzeit der monostabilen Kippstufe 18 (im darge­ stellten Beispiel 2 msec), dann weist der Eingang e ein L-Signal auf und bewirkt am Ausgang des ODER-Gatters 21 ein H-Signal, welches über den Reset-Eingang R der bi­ stabilen Kippstufe diese vorzeitig in ihre Ruhelage zurückzwingt. Wenn der Schalter 17 betätigt wird, gelangt ein High-Signal (H) auf den zweiten Eingang des ODER-Gatters 21 und bewirkt ein ständiges Offenhalten des UND-Gatters 19 für ein H-Signal e am Eingang des Zeitgliedes 7. Für die Betätigungsdauer des Schalters 17 werden alle am Eingang des Zeitgliedes 7 eintreffenden Impulse unverändert durchge­ lassen, so daß eine Blitzstoßspannungsprüfung durchgeführt werden kann.

Claims (2)

1. Einrichtung zur optoelektronischen Erfassung von Störlicht­ bögen in metallgekapselten Hochspannungsschaltanlagen unter Verwendung von Lichtwellenleitern mit einem im elektronischen Signalkanal angeordneten Zeitglied zur Unterdrückung von betriebsmäßigen Lichterscheinungen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Stoßspannungsprüfung die Funktion des Zeitgliedes aufhebbar ist, indem als Zeitglied eine flanken­ getriggerte monostabile Kippstufe (18) mit einem Reset-Eingang (R) vorgesehen ist, welcher von ihrem invertierten Eingangs­ signal (e) beaufschlagt ist, wobei das über ein Verzögerungsglied (20) verzögerte Eingangssignal (e) zusammen mit dem dem Reset- Eingang zugeordneten Ausgangssignal einem UND-Gatter (19) zuge­ führt ist und der Reset-Eingang zusätzlich über einen Schalter (17) mit einem Rücksetzsignal (H) beaufschlagbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem UND-Gatter (19) ein rückstellbares Speicherglied (11) nachgeordnet ist.