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Diese Erfindung bezieht sich auf eine tragbare
Testeinrichtung für eine elektronische Schalt- bzw.
Auslöseeinheit und insbesondere auf eine intern versorgte
Testeinrichtung für eine elektronische Einheit.
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Von Zeit zu Zeit ist es notwendig, Schaltungsbrecher bzw.
-unterbrecher zu testen, um zu verifizieren, daß sie
tatsächlich bei den richtigen Stromwerten und mit der
richtigen Zeitverzögerung schalten bzw. auslösen. Es ist
offenbar wünschenswert, daß ein Schaltungsbrecher bei
geeigneten Stromwerten schaltet bzw. auslöst und mit einer
geeigneten Zeitverzögerung, um Schaden für eine
Einrichtung, die durch den Brecher geschützt wird, und auf das
Auftreten einer Überstrombedingung hin zu verhindern oder
zu minimieren.
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Schaltungsbrecher, die Festkörperschalteinheiten
besitzen, hängen üblicherweise von einer
Niedrigleistungsstromquelle ab, durch die einer von einer Anzahl von
voreingestellten Stromwerten in die Auslöse- bzw.
Schaltschaltung eingespeist wird, um zu Testzwecken eine
überstrombedingung zu simulieren. Das Testen von
Festkörperauslöseschaltungen eines Schaltungsbrechers auf diese
Weise ist dahingehend vorteilhaft, daß es nicht notwendig
ist, erregte bzw. mit Energie versorgte Leiter mit dem
Schaltungsbrecher zu verbinden oder die Verbindung zu
lösen.
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Mit der Testprozedur ist das Erfordernis des Testens an
dem Ort bzw. dem Einsatzort bzw. Feld, an dem die
Schaltungsbrecher sich befinden, verbunden. Bis jetzt war ein
Typ einer Testeinrichtung eine tragbare Testeinheit, die
von einer externen 120 Volt Wechselstromspannungsquelle
versorgt wurde, die es im Moment auf dem Markt gibt. Ein
Nachteil einer derartigen Testeinheit ist, daß sie
kostspielig und platzeinnehmend ist und eine Modifikation
bzw. eine Abänderung für die DC (Gleichstrom)
elektronische
Schalt- bzw. Auslöseeinheit erforderlich macht.
Demzufolge ist es ein Ziel der Erfindung, eine
Testeinrichtung vorzusehen, die nur von einer internen Strom- bzw.
Leistungsversorgung der getesteten elektronischen
Schalteinheit abhängt, wodurch keine zusätzliche
Leistungsquelle mit der Testeinrichtung verbunden werden muß.
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Ein elektrisches System, das die technischen Merkmale des
Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist, ist aus der
DE-A-2 732 776 bekannt.
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Die Erfindung besteht aus einem elektrischen System für
eine Leistungsverteilung mit Stromleitern, das folgendes
aufweist: einen Schaltungsunterbrecher, der mit den
Stromleitern verbunden und eine elektronische
Schalt- bzw. Auslöseeinheit aufweist, die Festkörperkomponenten
aufweist, einen Stromsensor auf mindestens einem der
Leiter, der Drähte bzw. Leitungen besitzt, die sich zu den
Festkörperkomponenten erstrecken, eine Strom- bzw.
Leistungsquelle für die elektronische Auslöseeinheit, eine
elektronische Testeinheit zum Überwachen der
Auslösebzw. Schalteinheitcharakteristiken bzw. -kennlinien, die
erste, zweite und dritte Schaltungen besitzt, dadurch
geknnzeichnet, daß sich die erste Schaltung von einem
ersten Anschluß bis zu einem dritten Anschluß erstreckt,
der mit dem Massenpotential verbunden ist und folgendes
aufweist: einen ersten Schalter, eine lichtemittierende
Diode, einen strombegrenzenden Widerstand, wobei sich die
zweite Schaltung von dem ersten Anschluß zu einem zweiten
Anschluß erstreckt, der mit einem
Eingangstestsignalleiter verbunden ist und folgendes aufweist: den ersten
Schalter, einen ersten Widerstand, ein Potentiometer und
einen zweiten Schalter, wobei der erste Widerstand die
Maximalgrenze der Eingangstestspannung, die erzeugt
werden soll, einstellt, wobei sich die dritte Schaltung von
dem Eingangstestsignalleiter zu einem dritten Anschluß
erstreckt, der mit dem Massen- bzw. Erdpotential
verbunden
ist und folgendes aufweist: den zweiten Schalter, das
Potentiometer und einen zweiten Widerstand, wobei der
zweite Widerstand die minimale Grenze der
Eingangstestspannung einstellt, und dadurch, daß die ersten, zweiten
und dritten Anschlüsse lösbar mit entsprechenden
Anschlüsse der elektronischen Schalt- bzw.
Auslösungseinheit in Eingriff kommen, so daß die Testeinheit durch die
Leistungsquelle für die Auslöseeinheit versorgt wird, und
wobei die Leistungsquelle mit den Stromleitern verbunden
ist, und dadurch, daß die ersten und die dritten
Anschlüsse mit der internen Leistungsversorgung der
Auslöseeinheit verbunden sind und, dadurch daß der zweite
Anschluß die Eingangstestspannung an die elektronische
Auslöseeinheit liefert, wobei die Größe der
Eingangtestspannung durch die Einstellung des Einstellpunktes des
Potentiometers bestimmt wird.
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Der Vorteil der Einrichtung dieser Erfindung ist es, daß
eine tragbare Testeinheit für eine elektronische
Auslösebzw. Schalteinheit vorgesehen ist, wobei die Testeinheit
elektronisch von der internen Leistungsversorgung der
elektronischen Auslöseeinheit, die getestet wird,
versorgt wird, so daß keine zusätzliche Leistungs- bzw.
Stromquelle erforderlich ist, um Schalt- bzw.
Auslösungseinheiten auf dem Feld bzw. an jedem entsprechenden Ort,
zu testen.
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US-A4 609 865 offenbart eine
Erdungssystemtestvorrichtung, die in Verbindung mit einem Leistungsmittelpunkt
verwendet wird. Die Anschlüsse der Testvorrichtung sind
lösbar im Eingriff mit entsprechenden Anschlüssen des
Leistungsmittelpunkts bzw. des Leistungszentrums.
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In der Zeichnung zeigt:
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Fig. 1 eine schematische Ansicht eines
Schaltungsbrechers, der eine elektronische Auslöseeinheit mit
einer befestigten elektronischen Testeinheit
besitzt. Dies ist zu erklärenden Zwecken angegeben
und nicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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Fig. 2 eine schematische Ansicht eines
Ausführungsbeispiels der Erfindung; und
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Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm der elektronischen
Testeinheit.
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In Fig. 1 wird eine elektronische Testeinheit allgemein
mit 10 bezeichnet und ist in einer gelösten bzw.
befreiten Position von einer elektronischen Schalt- bzw.
Auslöseeinheit 12 angeordnet, die ein integraler Teil eines
Schaltungsbrechers oder -unterbrechers 14 ist.
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Zum Testen des Schaltungsbrechers 14 ist eine
Niedrigspannungsgleichstromquelle 15, wie zum Beispiel 600 Volt,
über die Leitung und Lastanschlüsse 16, 18 vorgesehen, um
eine Stromquelle für eine Last 20 vorzusehen. Der
Schaltungsunterbrecher 14 ist ein Schaltungsbrecher, der
betriebsbereite Kontakte 22 besitzt, und zwar angeordnet in
Leitern 24, die sich zwischen den Anschlüssen 16, 18
erstrecken.
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Die elektronische Auslösungseinheit 12 ist in
Blockdiagrammform gezeigt und weist Festzustands- bzw.
Festkörperkomponenten bzw. -bauteile auf. Die
Auslösungseinheit 12 wird durch eine Steuerleistungsquelle bzw.
geregelte Stromquelle 26 von zum Beispiel 24 Volt versorgt,
und zwar gemäß dem Gleichstromzustand der Auslöseeinheit
12. In der Alternative kann die Leistungsquelle 26 eine
Wechselstromquelle sein. Eine oder mehrere Stromsensoren
28 zum Überwachen der Leiter 24 sind mit Leitungen 30
vorgesehen, die sich zu den Festkörperbauteilen der
Auslöseeinheit 12 erstrecken. Gemäß der Erfindung, wie in
Fig. 2 gezeigt, ist die separate Steuerleistungsquelle 26
zu Gunsten der Leistungsquelle, wie zum Beispiel der
Gleichstromquelle 15, die die Last 20 versorgt,
weggelassen.
Zu diesem Zweck erstrecken sich die Leitungen 31, 33
von der elektronischen Auslöseeinheit 12 zu den Leitern
des Gleichstroms, wie in Fig. 2 gezeigt.
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Erfindungsgemäß ist die Testeinrichtung 10 schematisch in
Fig. 3 offenbart. Obwohl die Testeinheit 10 permanent an
der Auslöseeinheit 12 angebracht sein kann, ist sie
vorzugsweise lösbar angeordnet und ist mit Anschlußstiften
oder Anschlüssen Vcc, Vin, und Gnd vorgesehen, die durch
entsprechende Anschlußbuchsen oder
Aufnahmeverbindungsvorrichtungen 34, 36, 38 gesteckt werden, die eine
entsprechende Spannungsquelle, Erdungspotential bzw.
Eingangstestsignale der elektronischen Auslöseeinheit 12
sind. Somit wird die Testeinheit 10 elektrisch von der
internen Leistungsversorgung der elektronischen
Auslöseeinheit 12, die getestet wird, versorgt. Folglich ist es
nicht erforderlich, daß eine zusätzliche Leistungs- bzw.
Stromquelle mit der Testeinheit 10 verbunden wird.
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Eine erste Schaltung, die sich von dem Vcc-Anschluß zu
dem Gnd-Anschluß erstreckt, weist folgendes auf: einen
ersten Schalter 40, eine lichtemittierende Diode (LED) 42
und einen strombegrenzenden Widerstand 44.
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Eine zweite Schaltung, die sich von dem Vcc-Anschluß zu
dem Vin Anschluß erstreckt, weist folgendes auf: den
Schalter 40, einen Widerstand 46, ein Potentiometer 48
und einen zweiten Schalter 50.
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Eine dritte Schaltung, die sich von dem Vin-Anschluß zu
dem Gnd-Anschluß erstreckt, weist folgendes auf: einen
zweiten Schalter 50, das Potentiometer 48 und einen
Widerstand 52.
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Wenn der erte Schalter 40 geschlossen wird, wird die LED
42 angeschalten, wobei Strom durch den
Strombegrenzungswiderstand 44 fließt. Zuätzlich wird ein
Spannungspotential
entwickelt, und zwar zwischen dem Schleifer- bzw.
Kontaktarm des Potentiometers 48 und dem Erdanschluß Gnd.
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Wenn der zweite Schalter 50 geschlossen ist, dann ist
eine Spannung verfügbar, und zwar als ein
Eingangstestsignal durch den Anschluß Vin zu der Auslöseeinheit 12, mit
der der Eingangstestsignalleiter verbunden ist. Falls die
ersten und zweiten Schalter 40, 50 identische Abschnitte
eines zweipoligen Schalters sind, geschieht die oben
erwähnte Sequenz von Ereignissen, einschließlich des
Betriebs der LED 42 und der Spannung, die an dem Anschluß
Vin entwickelt wurde, gleichzeitig. Durch Einstellen des
Setz- bzw. Einstellungspunkts des Potentiometers 48 kann
die Größe des Eingangstestsignals bei Vin entweder
vorgewählt werden, bevor die Schalterkontakte geschlossen
werden, oder kann erhöht oder abgesenkt werden, während das
Eingangssignal angelegt wird. Die Position des
Setzpunktes wird leicht verfolgt, und zwar durch
Kalibrierungsmarkierungen auf dem Potentiometer selbst oder auf einem
geeigneten Anzeige mit Namensschild bzw. Skala.
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Als Folge kann die Eingangstestsspannung Vin eingestellt
werden, und zwar zwischen irgendwelchen gewählten
maximalen oder minimalen Grenzen bzw. Schranken, und zwar durch
die Werte, die für die Widerstände 46, 52 und das
Potentiometer 48 gewählt sind. Die minimale Grenze ist 1,5 pro
Einheit und wird durch den Widerstand 52 eingestellt. Die
maximale Grenze ist 5,0 pro Einheit und wird durch den
Widerstand 46 eingestellt. Das Potentiometer 48 erlaubt
eine Einstellung auf irgendeinen Wert per bzw. pro
Einheit zwischen den maximalen und minimalen Grenzen.
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Die LED 42 dient als eine sichtbare Anzeige, daß Leistung
an die Testeinheit 10 angelegt wird.
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Da die elektronische Auslöseeinheit 12 von einer
Gleichstromquelle versorgt wird, werden die Stromsensoren 28
ähnlich versorgt, um eine Auslöseintelligenz für die
Auslöseeinheit vorzusehen.
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Die elektronische Auslöseeinheit 12 weist Schaltungen auf
von langer Verzögerung oder Überlastströmen sowie
instantane Auslösungen und Schaltungen für Überspannungs - und
Unterspannungsschutz. Die Auslöseeinheit 12 wird
ebenfalls unabhängig von entweder einem oder beiden der
Sensoren 28 betrieben, die den Größenwert des existierenden
Brecherstromes an sowohl die Überlastschaltung als auch
die instantanen Schaltungen sendet.
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Im Betrieb simuliert bzw. ahmt die Testeinheit 10 die
Intelligenz bzw. das Verständnis nach, die die
Stromsensoren normalerweise während des Normalbetriebs vorsehen
würden. Die Testeinheit 10 wird ebenfalls auf der
Leistung in der Auslöseeinheit 12 betrieben. Wie in Fig. 2
gezeigt ist, wird Leistung in die Testeinheit durch die
Anschlüsse Vcc und Gnd eingespeist. Vcc ist mit der 10
Volt-Gleichstromleitungsversorgung in der Auslöseeinheit
verknüpft. Das Eingangssignal für die Auslöseeinheit, die
die Eingangsintelligenz von dem Stromsensor 28 simuliert,
wird durch den Anschluß Vin geliefert. Sobald die
Testeinheit 10 in die Auslöseeinheit 12 gesteckt wird und die
10 Volt-Leistung erreicht wird, wird die LED 42
beleuchtet, um anzuzeigen, daß die Auslöseeinheit bereit zum
Testen ist. Eingangsgrößen für die Auslöseeinheit 12 können
dann vorgewählt werden, und zwar durch Einstellungen des
Potentiometers 48. Eine simulierte Eingangsgröße wird
dann an die Auslöseeinheit durch Schließen des Schalters
50 angelegt.
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Somit spricht die Auslöseeinheit 12 auf die
Eingangsspannung und Eingangsauslösungen in einer Zeit an, die von
der Kombination des Eingangsstroms, der auf der
Testeinheit 10 ausgewählt wird und den Einstellungen der
Auslöseeinheit
12 abhängen. Dies hat ein Auslösen des Brechers
zur Folge.
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Der Zweck der Widerstände 46, 52 ist es, die maximalen
und minimalen Auslösegrenzen für die Auslöseeinheit
auszuwählen.
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Gemäß dieser Erfindung ist eine tragbare Testeinrichtung
für eine elektronische Auslöseeinheit vorgesehen, die
normalerweise auf dem Feld getestet wird. Obwohl eine
tragbare Testeinheit, die durch eine externe, 120 Volt
Wechselstromleistungsquelle versorgt wird, nutzbar ist,
ist es hier platzaufwendig und kostspielig und macht eine
Modifikation für die elektronische
Gleichstromauslöseeinheit erforderlich. Demzufolge ist die Testeinheit
dieser Erfindung eine Verbesserung und ein geeigneter Ersatz
für die tragbaren Testeinheiten gemäß dem Stand der
Technik.