CIRCUIT FOR MONITORING A FAULT OF A LOAD WHICH IS SWITCHED BY A CONTROLLED SWITCH

Abstract: 1. A circuit for monitoring a fault in a load (1, 2) which is switched by a controlled switch (3, 4), wherein the input resistance, which can be measured through the control line (18, 19), can be varied by an impedance (16, 17) which is controlled by a fault signal and with which there is associated a display device (28) which indicates a fault if the resistance of the control line deviates from the value which can be measured when there is no fault present, and which comprises a fault detector (14, 15) which, on a deviation of the permanent current from the preset value, generates a fault signal which alters the controllable impedance, characterised in that a permanent current, which amounts to a fraction of the rated current, is supplied to the load (1, 2) through a circuit regardless of the switching state of the switching device (switches 5, 6) and that a pulse generator (22) is provided which supplies a voltage pulse to the control line (18, 19) instead of the control signals which are not being applied.

Description: Schaltung zur Fehlermeldung bei einem über eine steuerbare Schalteinrichtung geschalteten Stromverbraucher Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bezeichneten und nach der DE-OS 30 42 415 bekannten Art. Mit der bekannten Schaltung ist es möglich, Fehler des Stromverbrauchers oder der Schalteinrichtung bei eingeschaltetem Stromverbraucher festzustellen und zu melden. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Schaltung derart zu gestalten, dass eine Fehlerermittlung auch dann auf einfache Weise möglich ist, wenn der Stromverbraucher nicht eingeschaltet ist. Die Lösung gelingt durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Durch die Erfindung ist es möglich, zu beliebigen Zeitpunkten und auch permanent eine Kontrolle der Funktionsfähigkeit durchzuführen, ohne dass zusatzlich Leitungen vom Stromverbraucher zu einer Bedienungszentrale geführt werden müssen. Die vorhandenen Steuerleitungen, welche zur steuerbaren Schalteinrichtung führen, werden ebenfalls zur Vbertragung von Fehlersignalen auch für den Fall ausgenutzt, dass der Verbraucher ausgeschaltet und die steuerbare Schalteinrichtung und die Steuerleitung keinen Betriebsstrom leiten. Am Orte des Verbrauchers erfolgt die Fehlererfassung mittels eines niedrigen, durch den Verbraucher geleiteten Dauerstrons. Die Spannung am Verbraucher ist dann ein Mass dafür, ob ein Surz- schluss oder eine Unterbrechung vorliegt und kann von einem Fehlerdetektor ausgewertet werden. Das Fehlersignal wird der in der Bedienungszentrale befindlichen Anzeigevorrichtung nicht über besondere Leitungen übermittelt, sondern dieses Fehlersignal verändert über eine steuerbare impedanz den Eingangswiderstand der Steuerleitungen der steuerbaren Schalteinrichtung, so dass in der Zentrale durch Widerstandsmessung bzw. indirekt durch Strom- oder Spannungsmessung der Fehlerzustand ermittelt und angezeigt werden kann. Diese Messung erfolgt vorteilhaft mit Hilfe von in die Steuerleitungen geleiteter Spannungsimpulse, welche aber nicht die Einschaltung der Stromverbraucher verursachen, sondern lediglich eine Widerstandsmessung ermöglichen sollen. Bei Abweichung des über die Steuerleitung gemessenen Widerstanaes wird ein Fehler festgestellt und gemeldet. Um den Ruhe stromverbrauch zu senken, kann der über den Widerstand 9 und die Verbraucher 1 und 2 fliessende Strom über einen Halbleiter- schalter abgeschaltet werden. Dieser wird aufgesteuert, sobald an der Steuerleitung ein Spannungsimpuls anliegt. Wenn mehrere Stromverbraucher überwacht werden müssen, wie insbesondere bei einem Kraftfahrzeug, werden die Spannungsimpulse vorteilhaft von einem einzigen Impulsgenerator über Dioden parallel in sämtliche Steuerleitungen geleitet. Wenn auf eine Anzeige des Fehlerortes verzichtet werden kann, können die Widerstände aller Steuerleitungen vorteilhaft über Dioden von einer gemeinsamen Anzeigevorrichtung erfasst werden. Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten vorteilhaften Schaltungsbeispiels erläutert. Die Figur zeigt eine vereinfacht dargestellte erfindungsgemässe Schaltung für die Fehlererfassung im Falle zweier Stromverbraucher. Die Stromverbraucher 1 und 2 sind durch die von den Relais 3 und 4 betätigbaren Schalter 5 und 6 an den Pluspol+ der Spannung U anschliessbar, indem den Wicklungen der Relais 3 und 4 durch Schliessen der Steuerschalter 7 und 8 über die Transistoren 36 und 37 Steuerstrom zugeführt wird. Über den gemeinsamen hochohmigen Widerstand 9 sowie die Widerstände 10 und 11 wird den Stromverbrauchern 1 und 2 unter Umgehung der Schalter 5 und 6 ein sehr niedriger Dauer strom zugeführt. Das Potential an den Punkten 12 und 13 weicht bei Kurzschluss oder Unterbrechung der Stromverbraucher 1 und 2 von einem Normalwert ab. Im Falle einer solchen Abweichung werden die Transistoren 16 und 17 von den Fehlerdetektoren 14 und 15 gesperrt, so dass der hinter den Widerständen 23 und 24 messbare Widerstand der Steuerleitung 18 oder 19 vergrössert wird, weil die Widerstände 20 oder 21 nicht mehr erfasst werden. Im Beispiel wird diese Widerstandsänderung dadurch gemessen, daR durch einen Impulsgenerator 22 Spannungsimpulse auf die Steuerleitungen 18 und 19 geleitet werden, durch welche vom Widerstand der Steuerleitungen abhängige Stromimpulse verursacht werden, welche wiederum an den Widerständen 23 und 24 SpannungsfRlle verursachen, die davon abhängig sind, ob die Transistoren 16 und 17 gesperrt oder leitend oder ob die Steuerleitungen selbst fehlerhaft kurzgeschlossen oder unterbrochen sind. Hinter den Widerständen 23 und 24 wird die an den Steuerleitungen 18 und 19 anliegende Spannung von einem Fensterdiskriminator 26 erfasst, welcher im Fehlerfall über die Oder Schaltung 27 ein Aufleuchten der Anzeigelampe 28 bewirkt. Der Fensterdiskriminator 26 wird wirksam, wenn die Spannung an den Steuerleitungen höher als normal ist, also beim Sperren der Transistoren 16 und 17 im Fall eines Kurzschlusses oder einer Unterbrechung der Stromverbraucher 1 oder 2 sowie bei Unterbrechung der Steuerleitungen 18 oder 19. Da der Fensterdiskriminator 26 nur bei eingeschalteten und fehlerhaften Verbraucher ein kontinuierliches Fehlersignal abgibt, bei ausgeschalteten und fehlerhaften Verbraucher nur zu der Zeit, wenn gerade ein Testimpuls anliegt, soll im letzteren Fall das Fehlersignal abgespeichert werden, um ein Flackern der Fehleranzeigelampe zu vermeiden. Ein solcher Speicher ist durch den Kondensator 35 angedeutet. Selbstverständlich kann dieser auch durch andere Bauelemente wie z.B. durch ein nachtriggerbares Monoflop ersetzt werden. Das nachtriggerbare Monoflop 25 bewirkt ein Aufleuchten der Anzeigelampe 28 im Falle eines Kurzschlusses in den Steuerleitungen 18 oder 19 wenn nänlich die an den Steuerleitungen anliegende Spannung niedriger als der Normalswert ist, da in diesem Fall auch die Spannungsimpulse am Eingang des Monoflops 25 kurzgeschlossen werden, wodurch das Monoflop nicht gesetzt und nachgetriggert wird. Sein Ausgang führt Signal. Im Beispiel sind die Potentiale beider Steuerschaltungen 18 und 19 über Entkopplungsdioden einem gemeinsamen Fensterdiskriminator zugeführt und wirken auf eine gemeinsame Anzeigelampe. Selbstver ständlich könnte jeder Steuerleitung ein eigenes Fehlererfassungssystem zugeordnet sein, wenn eine separate Ortung der Fehler möglich sein soll. Wenn die Flip-Flop-Schaltung 29 über die Leitung 30 an Spannung gelegt wird, beispielsweise durch Anlegen der Spannung U+ beim Inbetriebsetzen der Anlage, im Falle eines Kraftfahrzeugs durch Betätigung des Zündschlüssels, dann liegt zunächst am Ausgang 31 eine niedrige Spannung, welche über die Und-Schaltung eine Weiterleitung der Spannungsimpulse des Impulsgenerators 22 auf die Steuerleitungen 18 und 19 verhindert. Dem nachtriggerbaren Monoflop 25 wird keine Spannung von den Steuerleitungen zugeführt, als ob ein fehlerhafter Kurzschluss vorläge. Es bleibt somit rückgesetzt und sein Ausgang führt Signal. Somit leuchtet die Anzeigelampe auf. Dieses Aufleuchten bei Inbetriebnahme der Anlage zeigt an, dass die Fehleranzeigeelemente funktionsfähig sind. Nach Schliessen des Verzögerungsschalters 33 erzeugt die Flip Flop-Schaltung 29 auf der Leitung 31 eine hohe Spannung, so dass die Spannungsimpulse des Impulsgenerators 22 von der Und Schaltung 32 weitergeleitet werden. Die Anzeigelampe 28 erlischt, sofern kein Fehler vorliegt, da die ankommenden Spannung impulse das Monoflop laufend triggern, was bewirkt, dass sein Ausgang kein Signal führt. Ein Ausfall des Impulsgenerators 22 würde sofort angezeigt werden, da in diesem Fall das Monoflop 25 rückgesetzt bliebe. Das Erlöschen der Funktionsanzeige der nach dem Einschalten aufleuchtenden Anzeigelampe kann bei fehlerfreiem System auch durch den Schalter 34 bewirkt werden. Wenn dieser Schalter 34 ein Bremslichtschalter eines Kraftfahrzeugs ist, kann auf diese Art dessen Funktionsfähigkeit kontrolliert werden. Beim kurzen Betätigen des Bremspedals nach dem Einschalten der Zündung muss nämlich die Anzeigelampe 28 erlöschen. Damit die Spannungsimpulse des Impulsgenerators 23 nicht das Ansprechen der Relais 3 oder 4 verursachen, sind diesen Relais Kondensatoren parallel geschaltet, wodurch angedeutet wird, dass eine Einschaltverzögerung bzw. Tiefpasswirkung vorzusehen ist. Bei Einschaltung der Schalter 7 und 8 liegt auf der betreffenden Steuerleitung ein Dauerimpuls, so dass auch in diesem Fall die Fehleranzeige wie beschrieben wirksam ist. Die Fehlerdetektoren 14 und 15 können in dem Fachmann geläufiger Weise derart gestaltet sein, dass sie das Potential an den Punkten 12 und 13 unterschiedlich bewerten, je nachdem, ob die Schalter 7 und 8 ein- oder ausgeschaltet sind. 9 Patentansprüche 6 Seiten Beschreibung 1 Zeichnung 1 Zusammenfassung

Claims: Patent ansprüche 1. Schaltung zur Fehlermeldung bei einem über eine steuerbare Schalteinrichtung geschalteten Stromverbraucher, deren über die Steuerleitung messbarer Eingangswiderstand durch eine von einem Fehlersignal gesteuerte Impedanz veränderbar ist, und welcher eine Anzeigeeinrichtung zugeordnet ist, welche eine Fehleranzeige abgibt, wenn der Widerstand der Steuerleitung von dem Wert abweicht, welcher bei nicht vorhandenem Fehler messbar ist, dadurch gekennzeichnet, daR dem Verbraucher (12) über einen Stromkreis unabhängig vom Schaltzustand der Schalt einrichtung (Schalter 6, 7) ein Dauerstrom zugeführt ist, welcher einen Bruchteil des Nennstroms beträgt, und dass ein Fehlerdetektor (14, 15) vorgesehen ist, welcher bei Ab weichung des Dauerstroms vom vorgegebenen Wert ein Fehler signal erzeugt, welches die steuerbare Impedanz (16, 17) verändert, und dass der Steuerleitung (|8, 19) statt der @@@cht aufgeschalteten Steuersignale durch einen Impuls generator (22) Spannungsimpulse zugeführt sind. 2. Schaltung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass dem Steuereingang der steuerbaren Schalteinrichtung (3, 4) ein Tiefpass zugeordnet ist. 3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das der @@@@@sgenerator (22) über eine Verzögerungseinrichtung (33) einschaltbar ist. 4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerl1ngseinric-lflung (33) bei Anwendung für ein Eraftfahr- zeug durch den Bremslichtschalter (34) überbrückbar ist. 5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass dem Anzeigeelement (28) ein Monoflop (25) und ein Fensterdis1rininator (26) vorgeschaltet sind, welche ber gegensinnig gepolte Dioden an die Steuerleitung (18, 19) angeschlossen sind. 6. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass während der Verzögerungszeit der Verzögerungseinrichtung (33) die An zeigevorrichtung (28) betätigt ist. 7. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass im Falle mehrerer über eine steuerbare Schalt einrichtung (3, 4) zu schaltender Stromverbraucher (1, 2) sämtliche Steuerleitungen (18, 19) an einen einzigen Impuls generator (22) angeschlossen sind. 8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Steuerleitungen (18, 19) über Dioden auf eine gemeinsame Anzeigevorrichtung (28) wirken. 9. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, dass nach Ausfall des Impulsgenerators (22) die Anzeigevorrichtung (28) betätigt ist.

Inventors: DOMORAZEK, GOTTFRIED, DR.
Applicants: AEG KABEL AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1984
Main classification: B60Q11
IPC codes: H05B37, B60Q11