CH658747A5 - Leistungsschalter. - Google Patents

Description

35 Die Erfindung bezieht sich auf einen Leistungsschalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In industriellen und kommerziellen Anwendungsgebieten finden Leistungsschalter zum Schützen elektrischer Leitungen und daran angeschlossener Geräte vor Beschädi-■40 gungen aufgrund zu starker Ströme weit verbreitete Anwendung. Wenngleich Leistungsschalter anfänglich als direkter Ersatz für Sicherungen verwendet wurden, wurde von ihnen nach und nach gefordert, kompliziertere Schutzaufgaben zu erfüllen als diejenige, eine Stromunterbrechung herbeizu-45 führen, wenn derStromfluss einen bestimmten Pegel überschritt. Es wurden differenzierte Zeit/Strom-Auslösekennli-nien gefordert, indem z.B. ein Leistungsschalter bei starken Überlastungen rasch öffnen sollte, bei geringeren Lastströmen jedoch verzögert unterbrechen sollte, wobei die Verso zögerungszeit etwa umgekehrt proportional zum Grad der Überlastung war. Weiterhin wurde von Lcistungsschaltern gefordert, bei Erfassung von Erdschlussströmen eine Unterbrechung herbeizuführen. Mit dem Ansteigen der Komplexität elektrischer Verteilungsschaltungen wurden dieSteuer-55 teile von Leistungsschaltern miteinander verbunden, um Selektivität und Koordinierungsmöglichkeiten zu schaffen. Hierdurch hatte der Systemingenieur die Möglichkeit, die Reihenfolge festzulegen, in der die verschiedenen Leistungsschalter unter speziellen Fehlerbedingungen abschalten mi würden.

Am Ende der 60iger Jahre wurden elektronische Fest-körper-Steuerschaltungen für die Verwendung in Hochlei-stungs-Niederspannungs-Leistungsschaltern entwickelt. Diese Steuerschaltungen nahmen Funktionen wahr, wiedas os sofortige und verzögerte Auslösen oder Abschalten, was bisher durch magnetisch und thermisch arbeitende Mittel erreicht wurde. Die verbesserte Genauigkeit und Flexibilität der elektronischen Festkörper-Steuerschaltungen waren

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Grund für deren grossen Anklang, wenngleich die elektronischen Steuerschaltungen teurer waren als ihre mechanischen Gegenstücke.

Die ersten elektronischen Steuerschaltungen machten Gebrauch von diskreten Bauteilen, wie z.B. Transistoren, Widerständen und Kondensatoren. Jüngere Anordnungen besassen integrierte Schaltkreise, die zu einer verbesserten Produktleistung bei etwas verminderten Kosten führten.

Da die Energiekosten weiter rasch ansteigen, besteht ein wachsendes Interesse an der wirksamen Steuerung des Verbrauchs elektrischer Energie durch Schaffung höher entwik-kelter elektrischer Verteilungsschaltungen. Es wird daher ein Leistungsschalter benötigt, dereine komplexere Analyse elektrischer Bedingungen in einem zu schützenden Schaltkreis und noch bessere Möglichkeiten zur Koordination mit anderen Schaltern bietet. Wie stets, ist es in hohem Masse wünschenswert, diese Möglichkeiten bei den gleichen oder geringeren Kosten zu schaffen.

1 n der Vergangenheit wurden Energieüberwachungseinrichtungen verwendet, um die Leistungsnachfrage und den Energieverbrauch zu berechnen und anzuzeigen. Diese Anordnungen machten jedoch die Installation separater Bauteile zusätzlich zu der in dem elektrischen Verteilungssystem vorhandenen Schutzanlage erforderlich. Aufgabe der Erfindung ist daher einen elektrischen Leistungsschalter zu schaffen, der in der Lage ist. zur Unterstützung des Energie-verbrauchs-Managements verschiedene Energiefunktionen /u überwachen und anzuzeigen.

Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe ist durch die Kennzeichnung des Patentanspruchs 1 definiert. Ausführungsformen davon gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es /eigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsge-mässen Leistungsschalters,

Fig. 2 ein funktionelles Blockdiagramm des Leistungsschalters gemäss Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines typischen elektrischen Verteilungssystems unter Verwendung von Leistungsschaltern der in Fig. 1 dargestellten Art.

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Zeit/Strom-Auslösekennlinie des Leistungsschalters gemäss Fig. 1. dargestellt im doppelt-logarithmischen Massstab.

Fig. 5 eine detaillierte Vorderansicht der Frontplatte der Auslöseeinheit des Leistungsschalters gemäss Fig. 1 und 2.

Fig. 5A ein Blockdiagramm des in Fig. 2 gezeigten Mikrocomputers,

Fig. 6 ein detailliertes schematisches Diagramm des Front-platten-Anzeigesystems gemäss Fig. 5.

Fig. "* ein detailliertes schematisches Diagramm des Para-meter-Eingabesystems gemäss Fig. 2,

Fig. s ein detailliertes schematisches Diagramm der Bau-.irtnummer-Kennzeichnungsvorrichtung gemäss Fig. 2,

Fig. s) ein schematisches Diagramm der Fernanzeige und Spannungsversorgung gemäss Fig. 2,

Fig. 10 ein Wellenformdiagramm. das an verschiedenen Stellen der Fernanzeige und Spannungsversorgung gemäss Fig. 9 auftretende Grössen zeigt.

Fig. 11 ein Blockdiagramm der in Fig. 2 dargestellten System-Spannungsversorgung,

Fig. 12 ein schematisches Diagramm der in Fig. 11 dargestellten System-Spannungsversorgung,

Fig. 13 ein Impulsdiagramm, das die an verschiedenen Stellen der System-Spannungsversorgung gemäss Fig. 11 und 12 auftretenden Schaltpegel zeigt.

Fig. 14 ein schematisches Diagramm des Daten-Eingabe/ Ausgabe-Svstems und der Spannungsversorüung «emäss Fig. 2,

Fig. 15 ein Impulsdiagramm, das an verschiedenen Stellen des Systems gemäss Fig. 14 auftretende Wellenformen darstellt,

Fig. 16 ein schematisches Diagramm einer Schaltung für die Hardware-Initialisierung bei Netzeinschaltung und für automatisches Rücksetzen.

Fig. 17 ein Flussdiagramm der in dem Lesespeicher des in Fig. 2 dargestellten Mikrocomputers gespeicherten Haupt-Befehlsschleife.

Fig. 18 ein Flussdiagramm der ersten Funktion der in Fig. 17 gezeigten Haupt-Befehlsschleife,

Fig. 19 ein Flussdiagramm der zweiten Funktion der in Fig. 17 gezeigten Haupt-Befehlsschleife,

Fig. 20 ein Flussdiagramm der dritten Funktion der in Fig. 17 gezeigten Haupt-Befehlsschleife,

Fig. 21 ein Flussdiagramm der vierten Funktion der in Fig. 17 gezeigten Haupt-Befehlsschleife.

Fig. 22 ein Flussdiagramm der fünften Funktion der in Fig. 17 gezeigten Haupt-Befehlsschleife.

Fig. 23 ein Flussdiagramm der sechsten Funktion der in Fig. 17 gezeigten Haupt-Befehlsschleife.

Fig. 24 ein Flussdiagramm der siebten Funktion der in Fig. 17 gezeigten Haupt-Befehlsschleife.

Fig. 25 ein Flussdiagramm der achten Funktion der in Fig. 17 gezeigten Haupt-Befehlsschleife,

Fig. 26 ein Flussdiagramm des gemeinsamen Anzeige-Unterprogramms gemäss Fig. 17.

Fig. 27 ein Flussdiagramm des Auslöse-Unterprogramms gemäss Fig. 17. und

Fig. 28 ein Flussdiagramm des Unterprogramms zum Erhalten von Einstellwerten von den Potentiometern eemäss Fig. 5.

I. Einführung

A. Die Verwendung eines Leistungsschalters in einem elektrischen Energieverteilungssystem

Bevor die Arbeitsweise des erfindungsgemässen Leistungsschalters erläutert wird, mag es hilfreich sein, im einzelnen die Funktion eines Leistungsschalters in einem elektrischen Energieverteilungssystem zu erläutern. Fig. 3 zeigt ein typisches elektrisches Verteilungssystem. Über Leistungsschalter 50, 52 und 54 werden mehrere elektrische Lasten 48 von einer von zwei elektrischen Energiequellen 56 und 58 gespeist. Bei den Quellen 56 und 58 kann es sich um an eine elektrische Hochspannungsleitung angeschlossene Transformatoren, einen dieselgetriebenen Notgenerator oder um eine Kombination dieser Elemente handeln. Die von der ersten Quelle 56 abgegebene Leistung gelangt durch einen ersten Haupt-Leistungsschalter 50 zu mehreren Verzweigungs-l.ei-stungsschaltern 60-66. In ähnlicher Weise gelangt Leistung von der zweiten Quelle 58 über einen zweiten Haupt-Lei-stungsschalter 52 zu einer zweiten Gruppe von Verzwei-gungs-Leistungsschaltern 68-74. Alternativ kann Leistline von entweder der Quelle 56 oder der Quelle 58 über den Ver-bindungs-Leistungsschalter 54 an die Verzweiüungs-Lei-stungsschalter der jeweils gegenüberliegenden Seite geliefert werden. 1 m allgemeinen sind Haupt- und Verbindungs-Lei-stungsschalter 50, 52 und 54 derart miteinander koordiniert, dass keine Verzweigungsschaltung gleichzeitig von zwei Quellen gespeist wird. Die Leistungsfähigkeit der Haupt- und Verbindungs-Leistungsschalter 50. 52 und 54 ist für gewöhnlich grösser als die der Verzweigungs-Leistungs-schalter.

Sollte beispielsweise am Punkt 76 eine Störung auftreten

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(ein anormal starker Stromfluss), ist es wünschenswert, dass dieser Zustand von dem Verzweigungs-Leistungsschalter 62 erfasst wird, so dass dieser Schalter rasch auslöst oder öffnet, um die Störung von jeder elektrischen Energiequelle zu trennen. Die Störung am Punkt 76 kann ein grosser Über-strom sein, der z.B. durch einen Kurzschluss zwischen zwei Phasenleitern des Schaltkreises verursacht wird, oder es kann sich um eine Überlastung handeln, die nur geringfügig über der Kennleistung des Leistungsschalters liegt, und die durch einen blockierten Motor verursacht wird. Andererseits kann es sich um eine Störung durch Erdschluss handeln, verursacht durch das Durchschlagen der Isolation eines der Leiter, so dass ein relativ kleiner Stromfluss zu einem auf Erdpotential liegenden Gegenstand fliessen kann. In jedem Fall würde die Störung auch durch die Haupt- oder Verbindungs-Schalter 50,52 oder 54 erfasst werden, durch die die von dem Verzweigungs-Leistungsschalter 62 geführte Leistung zum Zeitpunkt der Störung fliesst. Es ist jedoch wünschenswert, dass nur der Verzweigungs-Leistungsschalter 62 zum Abtrennen der Störung von der elektrischen Energiequelle arbeitet, nicht aber die Haupt- oder Verbindungsschalter. Der Grund hierfür liegt darin, dass dann, wenn der Hauptoder Verbindungs-Leistungsschalter ausgelöst werden, ein Netzausfall bei mehr als nur derjenigen Last auftreten würde, an die der Verzweigungs-Leistungsschalter angeschlossen ist, wo die Störung aufgetreten ist. Es ist daher wünschenswert, dass die Haupt- und Verbindungsschalter 50, 52 und 54 eine längere Verzögerungsdauer im Anschluss an die Erfassung einer Störung aufweisen, bevor sie eine Auslösung einleiten. Die Koordinierung der Verzögerungszeiten unter den Haupt-, Verbindungs- und Verzweigungs-Leistungsschal-tern für verschiedene Störungsursachen ist der Hauptgrund dafür, dass höher entwickelte Steuerungen für eine Auslöseeinheit erforderlich sind.

B. Zeit/Strom-Auslösekennlinien

Um in der oben erläuterten Weise die Koordinierung der Leistungsschalter untereinander zu erreichen, müssen für jeden Leistungsschalter Zeit/Strom-Auslösekennlinien spezifiziert werden. Herkömmlich hatten Leistungsschalter ähnliche Kennlinièn wie in Fig. 4 dargestellt ist, wobei beide Achsen logarithmischen Massstab aufweisen. Wenn die Stromstärke unter dem maximal zulässigen Nenn-Dauer-strom des Leistungsschalters liegt, bleibt der Schalter selbstverständlich geschlossen. Wenn der Strom jedoch stärker wird, ist es an irgendeiner Stelle, beispielsweise am Punkt 300 in Fig. 4, wünschenswert, dass der Leistungsschalter auslöst, d.h. abschaltet, falls dieser Überlastungsstrom über einen längeren Zeitraum hinweg andauert. Sollte der Strom entsprechend dem maximal zulässigen Nenn-Dauerstrom dauernd fliessen, so wird, wie in Punkt 300 in Fig. 4 zu erkennen ist, der Leistungsschalter nach etwa 60 Sekunden auslösen.

Bei etwas höheren Stromstärken ist die Auslösezeit für den Schalter etwas kürzer. Bei dem l,6fachen des maximalen Dauerstroms beispielsweise (vgl. 302 in Fig. 4) schaltet der Leistungsschalter nach etwa 30 Sekunden ab. Der Abschnitt der Kurve zwischen den Punkten 300 und 304 ist als Kennlinienteil mit langer Verzögerung oder als thermischer Kennlinienteil des Schalters bekannt, da diese Kennlinie bei herkömmlichen Leistungsschaltern durch ein Bimetallelement erhalten wurde. Es ist wünschenswert, dass sowohl der Strompegel, bei dem der Abschnitt langer Verzögerung beginnt, als auch die Auslösezeit, die für irgendeinen Punkt in diesem Abschnitt erforderlich ist, einstellbar sind. Diese Parameter sind als Ansprechwert für lange Verzögerung, bzw. als lange Verzögerungszeit bekannt und in der Zeichnung durch Pfeile 306 bzw. 308 kennlich gemacht.

Bei starken Überstrompegeln, beispielsweise beim 12fachen des maximalen Dauerstroms und darüber, ist es wünschenswert, dass der Leistungsschalter so rasch wie möglich abschaltet. Diese Stelle 312 in der Kennlinie ist als 5 «Sofort»- oder magnetischer Auslösepegel bekannt, da bei herkömmlichen Leistungsschaltern ein in Serie mit den Kontakten liegender Elektromagnet verwendet wurde, um ein möglichst rasches Ansprechen zu erzielen. Der Ansprech-wert für sofortige Auslösung ist für gewöhnlich einstellbar, wie durch den Pfeil 314 angedeutet ist.

Zur Unterstützung der Koordinierung von Leistungsschaltern innerhalb eines Verteilungssystems besitzen moderne Leistungsschalter zusätzlich einen Kennlinienteil 316 für kurze Verzögerung. Dieser Kennlinienteil liegt zwischen den Abschnitten für lang verzögerte Auslösung und sofortige Auslösung. Die vorliegende Erfindung gestattet die Einstellung sowohl des Ansprechwertes für kurze Verzögerung als auch der kurzen Verzögerungszeit, die durch die Pfeile 312 und 320 angedeutet ist.

Unter gewissen Bedingungen ist es wünschenswert, dass die Auslösezeit in dem Abschnitt kurzer Verzögerung auch umgekehrt zum Quadrat der Stromstärke variiert. Dies ist als Pt-Kennlinie bekannt, was in Fig. 4 durch die gestrichelte Linie 310 angedeutet ist.

II. Beschreibung des Aufbaus und der Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels der Erfindung

A. Der Leistungsschalter

Im folgenden wird Bezug genommen auf die Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen entsprechende Bauteile bezeichnen. Fig. 1 und 2 zeigen eine perspektivische Ansicht bzw. ein funktionelles Blockdiagramm eines ein gegossenes Gehäuse aufweisenden Leistungsschalters 10 gemäss der Erfindung. Wenngleich der Trennschalter 10 ein dreiphasiger Leistungsschalter ist, der Anwendung findet bei einem dreiphasigen elektrischen Schaltkreis, so ist die Erfindung selbstverständlich nicht hierauf beschränkt, denn es könnte auch ein einphasiger Schaltkreis oder eine andere Art von 40 Mehrphasenschaltkreis verwendet werden. An Eingangsanschlüsse 12 ist eine Energiequelle, wie z.B. ein Transformator oder eine Schalttafel-Sammelschiene angeschlossen, an die Ausgangsanschlüsse 14 ist eine elektrische Last angeschaltet. Die die Anschlüsse 12 und 14 verbindenden internen Leiter 45 16 stehen ausserdem in Verbindung mit Trennkontakten 18, die zum selektiven Öffnen und Schliessen eines elektrischen Schaltkreises durch den Leistungsschalter in Abhängigkeit von von Hand oder automatisch eingeleiteten Befehlen öffnen und schliessen. Die Kontakte 18 werden mechanisch so von einem Mechanismus 20 betätigt, der auf manuell oder automatisch gegebene Befehle anspricht, um die Kontakte 18 zu öffnen oder zu schliessen.

Jeder der internen Phasenleiter 16 ist von einem Stromwandler 24 umgeben, um den Pegel des Stromflusses durch 55 den Leiter 16 zu ermitteln. Das Ausgangssignal der Stromwandler 24 gelangt zusammen mit dem Ausgangssignal eines Stromwandlers 28, der den Pegel des in dem Schaltkreis fliessenden Erdstroms erfasst, zu einer Auslöseeinheit 26. Die Auslöseeinheit 26 überwacht permanent den Pegel der in 60 dem Schaltkreis, an den der Schalter 10 angeschlossen ist, fliessenden Phasen-und Erdschlussströme und gibt ein Befehlssignal an eine den Mechanismus 20 betätigende Auslösespule 22, um die Kontakte 18 immer dann zu öffnen, wenn elektrische Bedingungen in dem zu schützenden 65 Schaltkreis vorbestimmte, in der Auslöseeinheit 26 gespeicherte Grenzwerte überschreiten. Unter normalen Betriebsbedingungen kann der Mechanismus 20 durch von Hand über eine Handbetätigungsvorrichtung 32 gegebene Befehle

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veranlasst werden, die Koniakte 18 zu öffnen und zu schiiesscn. In Fig. 1 sieht man. dass der Leistungsschalter lü ein gegossenes Isoliersloffgehiiuse 34 aufweist. Die \nschlüsse 12 und 14 befinden sich auf der Rückseite des C ichäuses 34 und sind daher in Fig. 1 nicht zu sehen. Auf der rechten Seite des Gehäuses 34 ist ein Handgriff 36 ange- " ■ bruchi, mittels dessen eine Bedienungsperson eine (nicht üezeigie) Feder in dem Mechanismus 20 spannen kann. Die 1 landbetätigungsvorrichtung 32 befindet sich in der Mitte des Gehäuses 34. Fenster 38 und 40 lassen den Spannzustand der Feder bzw. die Stellung der Kontakte 18 erkennen. Ein Druckknopf 42 ermöglicht es der Bedienungsperson, einen internen Elektromotor in Gang zu setzen, um die Feder ent--prechend der Handbetätigung mittels des Handgriffs 36 zu -pannen. Mittels eines Druckknopfes 44 kann die Bedie-nungsperson bewirken, dass die Feder den Mechanismus 20 betätigt, um die Kontakte 18 zu schliessen. In ähnlicher Weise ermöglicht ein Druckknopf 46 der Bedienungsperson, die Feder und den Mechanismus zu veranlassen, die Kon-lakie 18 zu öffnen.

15. Auslöseeinheit

1. Frontplatte

Die Frontplatte der Auslöseeinheit 26 liegt auf der linken Seite des Gehäuses 34. wie man in Fig. 1 erkennt. Diese IMaue. die im einzelnen in Fig. 5 dargestellt ist. enthält mehrere Anzeigelampen. Potentiometer, numerische Anzeigevorrichtungen sowie Schalter, die der Bedienungsperson ermöglichen, die elektrischen Parameter des zu schützenden Schaltkreises und die derzeit in die Auslöseeinheit eingegebenen Grenzwerte abzulesen und neue Grenzwerte einzugehen. falls dies erwünscht ist.

Ein Leistungssteckeinsatz 78 wird in die Fronttafel der Auslöseeinheit 26 eingeschoben, um den maximalen Dauer-■.irom zu spezifizieren, der durch den von dem Leistungs-vrhalicr zu schützenden Schaltkreis fliessen darf. Dieser kann kleiner sein als die tatsächliche Leistung des Schalters, welche als System- oder Rahmengrösse bekannt ist. Beispielsweise kann die Svstemgrösse des Leistungsschalters 1600 Ampere betragen; wenn der Leistungsschalter jedoch zunächst installiert wird, verbraucht der zu schützende Schaltkreis vielleicht nur 1000 Ampere. Daher kann ein Lei-stungssteckeinsatz in die Auslöseeinheit eingesetzt werden, um sicherzustellen, dass der zulässige maximale Dauerstrom, der durch den Schalter fliessen darf, nur 1000 Ampere beträgt, selbst wenn der Leistungsschalter selbst in der Lage ist. 1600 Ampere sicher zu leiten.

Oben rechts in derTafel der Auslöseeinheit ist eine Buchse 132 für eine Hilfs-Wechselspannungsquelle vorgesehen, wie man in Fig. 5 sieht. Diese Buchse wird dazu verwendet, dem Schaltkreis der Auslöseeinheit eine Hilfs-Wechselspannung als Betriebsspannung zuzuführen (separat von dem zu schützenden elektrischen Schaltkreis). Die Betriebsweise dieser Hilfs-Wechselspannungsversorgung wird im einzelnen im . \bschnitt II I.E. erläutert.

2. Blockdiagramm

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Auslösespule 22 über eine Leitung I36vonderSpannungsversorgung 144 gespeist w ird. Der Stromfluss durch die Auslösespule wird gesteuert \on einer nicht verriegelnden Schaltanordnung, wie z.B. einem schaltenden Feldeffekttransistor 192, der durch die 1 lauptschaltung der Auslöseeinheit betätigt wird. Die Verwendung eines nicht verriegelnden Schalters anstelle eines gesteuerten Siliciumgleichrichters (SCR) oder einer anderen Art von Schahgerät gemäss dem Stand derTechnik schafft verbesserten Schutz vor Störungen.

Der Leistungsschalter 10 enthält weiterhin drei parallel geschaltete, normalerweise geöffnete thermisch aktivierte

Schalter 141, die bezüglich des FET 192 parallel geschaltet sind. Diese Schalter sind körperlich auf den Leitungen 16 in der Nähe der Kontakte 18 montiert, auf jedem Phasenleiter 16 ist ein Schalter vorgesehen.

y Jeder Schalter enthält ein Bimetailelement. welches die Schalterkontakte schliesst. wenn die Temperatur des zugehörigen Leiters auf 150°C ansteigt, und zurücksetzt, wenn die Leitertcmperatur unter I30°C abfällt. Wenngleich in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein Bimctallschalter lu verwendet wird, können auch andere Arten thermisch aktivierter Schalter Anwendung finden, beispielsweise können Thermistoren auf dem Leiter montiert werden. Alternativ können auch Strahlungsfühler Anwendung finden. Infrarotdetektoren könnten die an den Kontakten oder Leitern is erzeugte Wärme fühlen, während Ultraviolett- oder H F-Detektoren die Strahlung fühlen könnten, die durch Lichtbögen an Kontakten oder Anschlüssen entstehen.

Die Schalter 141 dienen zum direkten Erregender Aus-• lösespuie 22 bei hohen Temperaturen. Zusätzlich steht die 2o Hardware-Unterbrechungsleitungdes Mikrocomputers mit der hohen Seite des Schalters 141 in Verbindung, um dem Mikrocomputer 154 zu signalisieren, dass eine Auslösung stattgefunden hat. Dies veranlasst die Ausführung geeigneter. in dem internen ROM des Mikrocomputers 154 gespei-25 cherter Befehle, um Ausgangsdaten an eine Fernanzeige 145 zu geben. Da der Mechanismus 20 etwas mehr als 30 Millisekunden zum Öffnen der Kontakte im Anschluss an einen Auslösebefehl benötigt, hat die Auslöseeinheit 26 zwei vollständige Operationszyklen Zeit, selbst wenn von aussen so keine Spannung eingespeist wird. Alternativ können die Schalter 141 nur mit dem Mikrocomputer 154 in Verbindung stehen, so dass dieser den Auslösev organg in Gang setzt und Ausgangsdaten ebenso erzeugt, w ie eine Überstrom-Auslö-sung.

35 Die die elektrischen Parameter in dem Schaltkreis betreffende Information wird von den drei Phasenstromwandlern 24 geliefert, von denen jeder den Siromfluss durch den jewei ligen Phasenleiter des Schaltkreises überwacht. Der Wandler 28 umgibt die drei Phasenleiter des Schaltkreises und erfasst ■w Ströme, die durch die Phasenleiter aus einer Quelle fliessen und dann über unzulässige Wege durch Erde zurücktliessen, was für gewöhnlich als Erdfehlerströme bezeichnet w ird.

Die Signale von den Stromwandlern 24 gelangen an eine Gleichrichter- und Zuordnungsschaltung 142. die einen 45 Gleichstrom abgibt, der proportional zu dem höchsten augenblicklichen Wechselstrom au! irgendeiner der drei Phasen ist. Die Schaltung 142 liefert die normale Betriebsspannung für die Auslöseeinheit über eine Spannungsversor gung 144. Die Wandler 24 und 2S dienen als Stromquellen 50 und liefern an die Schaltung 142 eine begrenzte Spannung von etwa 40 Volt. Diese wird von der Spannungsversorgung 144 in drei Betriebsspannungen umgesetzt: Eine mit VittF bezeichnete Referenz-oder Bezugsspannung von 1.67 Volt, eine Betriebsspannung von 5 Volt für den Mikrocomputer 55 und die zugehörige Schaltung der Auslöseeinheit und eine Versorgungsspannung von 40 Volt, welche die Auslösespule 22 betätigt. Die Information von der Gleichrichter- und Zuordnungsschaltung 142. welche proportional ist zum derzeitigen Wert des Phasenstroms, gelangt ausserdem zu der 6« Hilfsschaltung 140 und zur Hauptschaliung der Auslöseeinheit. wie in Fig. 2 angedeutet ist.

Das Signal von dem Erdstromwandler 28 gelangt an eine Gleichrichterschaltung 146. die eine alternative Quelle für die Betriebsspannung der Auslöseeinheit über die Span-f>5 nungsversorgung 144darstellt und ausserdem zum derzeitigen Wert des Erdstroms proportionale Information an die Schaltung der Auslöseeinheit gibt. An die Spannungsversor gung 144 kann ausserdem eine Betriebsspannung in der

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Clrösscnordnung von etwa 4(1 Volt durch eine externe Gleich-.spannungsquelle 148 gegeben werden:auch kann eine externe Wechselspannungsquelle 150 eine Versorgungsspan-nung über die Frontplattenbuchse 132 der Auslöseeinheit an einen Gleichrichter 152 und dann an die Spannungsversorgung 144 geben.

Die Hauptschaltung der Auslöseeinheit enthält einen In format ionsprozessor und Ablaufsteuerung 154. wobei es sich z.B. um einen Mikrocomputer 8048 der Firma Intel Corporation handeln kann, der käuflich erworben werden kann. Ein Blockdiagramm der Steuerung 154 ist in Fig. 5A dargestellt. Hinsichtlich einer detaillierten Beschreibung des 8048-Mikrocomputers wird verwiesen auf das MCS-48 Microcom-puter User's Manual, veröffentlicht von der Intel Corporation.

Anden Datenbus 172 des Mikrocomputers 154 ist ein Analog/Digital-Umsetzer 156angeschlossen, beispielsweise ein Umsetzer vom Typ ABC3084~der Firma National Semi-. conductor Corporation. Von einem Multiplexer 158 (z.B. vom Typ CD4051B) wird nach Massgabe einer von dem Mikrocomputer über das Port l an den Multiplexer 158 gegebenen Adresse einer von achi Eingängen für den Analog/ Digital-Umsetzer(ADU) 156 ausgewählt. Die Eingänge sind: Spitzenwertgleichrichter 160 und 162 für die Phasenstrom-. bzw. Erdsirotmverte. eine Miuelungsschaltung 164zum Mitteln des Phasenstroms. ein Paar Multiplexer 166 und 168 zum Ablesen der Frontplattenschalter und Potentiometer, die von dem Mikrocomputer über das Port 2 adressiert und ausgewählt werden, und vier Leitungen einer Bauart-nummer-Kennzeichnungsvorrichtung 170. Die Kennzeich-nungsvorrichtung 170 ermöglicht es dem Personal, dem Mikrocomputer 154 Information betreffend wahlweise Merkmale oder Betriebsarten zuzuleiten, so z.B. Information über die Erdschlusserfassungund die Möglichkeit serieller Eingabe/Ausgabe, mit der die spezielle Auslöseeinheit versorgt wird. Durch die Verwendung einer solchen Kennzeich-nungsschaltungkann eine einzige Mikrocomputerkonfiguration für mehrere unterschiedliche Modelleder Auslöseeinheit 26 vorgesehen werden.

Weiterhin sind an den Datenbus 172 des Mikrocomputers ein externer Lesespeicher (ROM) 151 und ein Daten-Ein-gabe/Auscabe-System 174 angeschlossen, durch das die Aus-lÖNCcinheit mit anderen Bauteilen des Leistungsschalters des elektrischen Energieverteilungssystems Information austauschen kann. Die Betriebsspannung für das Daten-Eingabe/ Ausgabe-System wird von einer separaten Spannungsversorgung 176 geliefert, wobei die Versorgungsspannung von dem Fünf-Volt-BusderSpannungsversorgung 144 abgeleitet wird. Wie in einem späteren Abschnitt noch ausführlich beschrieben wird, handelt es sich bei der Daten-E/A-Span-nungsversorgung 176 um eine gepulste Spannungsversor-gung.die von einer an das Port I des Mikrocomputers 154 angeschlossenen Leitung 178 aktiviert wird.

Die Eingabe in den Mikrocomputer 154 von den Grenzwert Potentiometern und -Schaltern der Auslöseeinheit-Frontplatte erfolgt, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. über Multiplexer 166 und 168. die zu dem Multiplexer 158 führen. Die Ausga-beinformation für die Frontplatten-Anzeigevorrichtung mit den Leuchtdioden 84 bis 100 und den numerischen Anzeigen «SO und 82 kommt vom Mikrocomputer 154 überdas Port 2. Port 2 liefert ausserdem Adressen- und Auswahlinformation an die Multiplexer 166 und 168.

Port I des Mikrocomputers 154 hat vielfältige Funktionen. Die Steuerung des ADU 156 erfolgt über eine Leitung 180 vom Port 1 aus. um einen Schalttransistor 182 zu schalten, welcher die Bezugsspannung fürden ADU ändert. Die Eingabe in den ADU 156 durch den Multiplexer 158 wird über eine Leitung 184 vom Port 1 gesteuert, um einen Schalttransistor 186 zu betätigen und dadurch den zu dem ADU 156 führenden Multiplexerausgang unter Steuerung des durch den Mikrocomputer 154 abgearbeiteten Programms selektiv zu erden. Dies wird im folgenden noch erläutert. Das Erden des s Ausgangs des Multiplexers 158 bei gleichzeitiger Auswahl eines der Spitzenwertgleichrichter 160 und 162 veranlasst ein Rücksetzen der Spitzenwertgleichrichter.

Vom Port I des Mikrocomputers gelangt über Adressleitungen 188 Adressinformation an den Multiplexer 158. io wodurch dieser eine Auswahl unter seinen verschiedenen .. Eingängen 160,162, 164, 166,168 und 170 trifft.

Die Steuerung der Auslösespule 22 erfolgt durch den Mikrocomputer 154 über das Port 1 und eine Auslöseleitung 190. Wenn also bestimmt wird, dass ein Auslösevorgang statt-15 zufinden hat. sendet der Mikrocomputer 154 über das Port l ein Signal auf der Auslöseleitung 190, welches den Schalttransistor 192 veranlasst, die Auslösespule 22 zu erregen, den Mechanismus 22 zu aktivieren und die Kontakte 18 zu trennen.

20 3. Betriebsarten

Betriebsart 1 : Niedrige Leistung

Diese Betriebsart ist vorgesehen für sehr geringe Stromstärken des durch den Leistungsschalter fliessenden Stroms (weniger als 0,25 Einheiten der System-und Nennleistung), 25 wenn der Auslöseeinheit keine externe Leistung zugeführt wird. Unter diesen Bedingungen kann der Auslöseeinheit nicht kontinuierlich die notwendige Betriebsspannung zugeführt werden, und einige der normalen Funktionen der Auslöseeinheit können nicht zuverlässig durchgeführt werden. 30 Daher erzeugt die Spannungsversorgung einen Spannungs-versorgungsimpuls für die Schaltung der Auslöseeinheit. welcher ausreicht, einen normalen Betriebszyklus der Auslöseeinheit durchzuführen, aber auf der numerischen Anzeige 80 lediglich den Wert des derzeit durch den Schalter flies-35 senden Phasenstroms anzeigen kann. Dieser Wert wird durch die Anzeige blinkend dargestellt, wobei sich die Blink-frequenz mit ansteigendem Lasistrom erhöht. Bei Lastströmen über 0.25 Einheiten der Systemnennleistung wird in der Betriebsart 2 gearbeitet.

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Betriebsart 2: Normal

In dieser Betriebsart wird gearbeitet, wenn der Laststrom grösser als 0,25 Einheiten der Systemnennleistung, jedoch kleiner als 1,0 Einheiten der Leistungssteckeinsatz-Nennlei-45 stung ist, oder wenn die Auslöseeinheit extern gespeist wird.

Wie man aus Fig. 5 ersehen kann, enthält die Frontplatte der Auslöseeinheit eine Anzahl von Einstellpotentiometern. Leuchtdiodenanzeigen (LED's), Druckknopfschaltern und Zwei-Stellungs-Schaltern. Die Frontplatte enthält weiterhin so ein Paar numerischer Anzeigen 80.82. Die elektronische Schaltung innerhalb der Auslöseeinheit veranlasst die numerischen Anzeigen 80 und 82, sequentiell den augenblicklichen Wert der elektrischen Bedingungen in dem zu schützenden Schaltkreis und die verschiedenen Grenzweneinstel-55 lungen anzuzeigen, die durch die Zeit/Strom-Auslösekurve des Leistungsschalters definiert sind, so wie diese Werte gerade eingestellt sind. Im eingeschalteten Zustand zeigen die Leuchtdioden durch die jeder Anzeige zugeordnete Beschriftung an. welcher Wert zu jedem Zeitpunkt durch die 6« numerischen Anzeigen 80 und 82 dargestellt wird. Nach Wunsch können die auf den numerischen Anzeigen 80 und 82 zur Anzeige gelangenden Zahlenwerteauch über den SER AUS-Anschluss des Dalen-E/A-Systems 174 zu einer fernen Stelle gesendet werden.

65 Bei der folgenden Erläuterung der in Fig. 5 dargestellten Fronipiaite der Auslöseeinheit soll von oben nach unten vorgegangen werden. Die Leuchtdiodenanzeige 84 trägt links die Bezeichnung «Phasenstrom» und rechts die Bezeichnung

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«Erdstrom». Wenn die Leuchtdiode eingeschaltet ist. bedeutet dies, dass die derzeitige, auf den Einheitswert bezogene Stromstärke in der zu schützenden dreiphasigen Schaltung in der linken numerischen Anzeige 80 zur Anzeige gebracht wird und dass der derzeitige, auf eine Einheit bezogene Wert des Erdstroms in der zu schützenden Schaltung auf der rechten digitalen Anzeige 82 angezeigt wird. In ähnlicher Weise trägt die Leuchtdiode 86 die Bezeichnung ■<Spitzen-KW-Einstellwert» bzw. «Spitzen-KW seit letztem Rücksetzen». Wenn diese Leuchtdiode eingeschaltet ist, ist der in der linken numerischen Anzeige 80 dargestellte Wert der von der zu schützenden Schaltung gelieferte Kilowatt-Wert. der die Erzeugung eines «Nachfragen-Signals durch das Daten-Eingabe/Ausgabe-System veranlasst. Auf der numerischen Anzeige 82 wird der Spitzenwert der Kilowatt-s zahl angegeben, die seit dem letzten Zurückstellen der Anzeige (durch den rechts daneben befindlichen Druckknopf 105) durch den Schalter gezogen wurden. Die Leuchtdioden 88 und 90 zeigen entsprechend «derzeitige KW» und «MW x Stunden» bzw. den mit der Leitungsspannung wie io folgt multiplizierten Leistungsfaktor(«PF x Leitungsspan-nung»)an:

Derzeitige KW = derzeitiger Phasenstrom x (Leistungsfaktor x Leistungsspannung)

von Bedienungsperson über Frontplatte eingegeben tatsächliche Megawatt-Stunden = (MW x Stunden) x System-Nennleistung

H ierdurch kann ein Benutzer auf einfachere Weise für sein System Energiemanagementfunktionen wahrnehmen. Es wird nicht nur eine dauernde Anzeige der augenblicklichen Nachfrage, der Spitzennachfrage und des Gesamtenergieverbrauchs geschaffen, sondern darüber hinaus kann durch das über das Daten-E/A-System in Abhängigkeit der «Spitzen-KW»-Überwachungsfunktion gelieferte Ausgangssignal eine Alarmierung oder automatische Lastabschaltung erfolgen.

"Jach Wunsch kann dem Leistungsschalter 10 ein Poten-tialwandler hinzugefügt werden, um die Leiterspannung zu überwachen, so dass das Eingeben eines Wertes der Leitungs-spannung nicht notwendig ist. Weiterhin könnte ein Hochge-schwindigkeits-ADU hinzugefügt werden, um die Leitungsspannung und den Phasenstrom mit einer so hohen Geschwindigkeit abzutasten, dass eine direkte Berechnung der Leistung möglich ist. so dass die Bedienungsperson nicht mehr den Leistungsfaktor eingeben muss.

Unter dem Leistungssteckeinsatz 78 erkennt man eine Reihe von Leuchtdioden, die die Bezeichnung «Sofort», «lange Verzögerung», «kurze Verzögerung» und «Erd-schluss» tragen. Links von der Reihe der Leuchtdioden findet sich die Beschriftung «Strom-Ansprechwert», rechts die Beschriftung «Zeit in». Wenn die mit «Sofort» beschriftete Leuchtdiode 92 leuchtet, so bedeutet dies, dass der Wert des Stroms, welcher zu einer sofortigen Abschaltung führt, derzeit in der linken digitalen Anzeige 80 zur Anzeige gelangt. Per definitionem erfolgt die sofortige Auslösung unmittelbar, so dass keine entsprechende Zeit angezeigt wird und die Anzeige 82 leer ist. Wenn die Leuchtdiode 94 mit der Bezeichnung «lange Verzögerung» leuchtet, so zeigt dies an, dass die linke numerische Anzeige 80 derzeit den Stromwert anzeigt, bei dem eine lange verzögerte Auslösung eingeleitet wird, während die rechte numerische Anzeige 82 in Sekunden den Zeitparameter einer lange verzögerten Auslösung darstellt. Diese Zeit- und Stromwerte entsprechen der oben im Zusammenhang mit der Zeit/Strom-Auslösekurve des Leistungsschalters erläuterten lange verzögerten Auslösung.

Wenn die Leuchtdiode 96 mit der Bezeichnung «kurze Verzögerung» leuchtet, zeigt die linke numerische Anzeige SO den Stromwert an. weicher eine kurz verzögerte Auslösung veranlasst, während die rechte numerische Anzeige S2 in Perioden die Zeitdauer einer kurz verzögerten Auslösung angibt. Wenn die Leuchtdiode 98 mit der Beschriftung «Erd-schluss» leuchtet, zeigt die linke numerische Anzeige SO den Wert des Erdstroms an. der eine Erdschluss-Auslösung veranlasst, während die rechte numerische Anzeige S2 die Anzahl von Perioden anzeigt, die zwischen der Erfassung des Erdschlussstroms und dem Befehl zum Auslösen des Trennschal ters liegen..

Wie man aus Fig. 5 ersieht, besitzen einige der Beschriftungen das Symbol eines voll ausgezeichneten Kreises, 25 wohingegen andere Beschriftungen ein voll ausgezogenes Quadrat aufweisen. Die kreisförmigen Symbole zeigen an. dass der zu der jeweiligen Beschriftung gehörige Parameter als Vielfaches der Systemnennleistung angezeigt wird. Die mit einem rechteckigen Symbol versehenen Parameter 30 werden als Vielfache der Leistungssteckeinsatz-Nennleistuns angezeigt. Als Beispiel sei angenommen, dass die Anzeigen 80 und 82 momentan die Werte 0.61 bzw. 0.003 anzeigen und die Leuchtdiode 84 erleuchtet sei. Dies bedeutet einen derzeitigen Phasenstrom von 976 Ampere (0.61 x System-Nennlei-3sstung = 0.61 x 1600 A = 976) und einen derzeitigen Erdstrom von 3.6 Ampere (0.003 x Leistungssteckeinsatz-Nenn-leistung = 0.003 x 1200 A = 3.6 A).

Ein Paar von Miniaturschaltern 102 und 104. die die Bezeichnung " I;T-Verhalten» tragen, werden zum Variieren 40 der Form der Zeit/Strom-Auslösekurve in den Bereichen für kurze Verzögerung, bzw. Erdschluss verwendet. Wenn die Schalter 102 und 104 in der unteren Stellung sind, bedeutet dies, dass die Abschnitte «Erdschluss» und «kurze Verzögerung» der Kurve nicht eine I-T-Schrage übersteigen, sondern 45 statt dessen horizontal verlaufen. Wenn die Schalter 102 und 104 in der oberen Stellung sind, w ird die i;T-Kennlinie verwendet. und die Auslösung mit kurzer Verzögerung hat die ii Fig. 4 dargestellte Gestalt.

Ein an den zugehörigen Schaltkreis angeschlossener so Potentialwandler könnte dazu verwendet werden. Daten betreffend die Leitungsspannung zu erhalten, und eine schnelle Abtastung und eine direkte Multiplikation der Augenblickswerte des Phasenstroms und der Leitungsspannung könnten zum Berechnen der Wirkleistung herange-55 zogen werden. Das hier offenbarte Verfahren jedoch stellt ein geeignetes und kostenwirksames Verfahren dar. welches die bei Potentialwandlern auftretenden Lsolationsprobleme vermeidet.

Zusammengefasst: Im normalen Betrieb werden die l'ol-Migenden Verarbeitungsschritte nacheinander ausgeführt, wobei sich die gesamte Sequenz pro Sekunde 60 mal wiederholt : Spitzen-KW. MW-Stunden-Intégrât ion. sofortige Aus io sung. lang verzögerte Auslösung, kurz \erzogene Auslösung und Erdschlussauslösung.

f>? Darüber hinaus werden die folgenden Werte nacheinande paarweise angezeigt, wobei jede Anzeige 4Sekunden dauert: DERZEITIGER PHASENSTROM - DERZEITIGER ERDSTROM. SPH ZLN-KW-EINSTELLWERT(Nachfrage) -

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SPITZEN-KW SEIT RÜCKSETZEN, DERZEITIGE KW-MWH, LEISTUNGSFAKTOR x LEITUNGSSPANN'UNG, ANSPRECHWERT FÜR SOFORTIGE AUSLÖSUNGSZEIT, ANSPRECHWERT FÜR LANGE VERZÖGE-RUNGS-ZEIT, ANSPRECHWERT FÜR KURZE VERZÖGERUNGS-ZEIT, ANSPRECHWERT FÜR ERD-SCHLUSS-ZEIT.

Betriebsart 3 : Überstrom- und Auslösebetriebsart

In dieser Betriebsart wird gearbeitet, wenn entweder der Phasenstrom über dem Ansprechwert für lange Verzögerung liegt oder der Erdstrom über dem Ansprechwert für Erdstrom liegt. Die Abfolge der angezeigten Werte und der Leuchtdiodenanzeige wird wie in der Betriebsart 2 fortgesetzt, selbst wenn der Leistungsschalter überlastet ist.

Darüber hinaus wird die Leuchtdiode 94 für den Ansprechwert für lange Verzögerung eingeschaltet.

Wenn die Überstrom- oder Erdschlussbedingung andauert, leitet die Auslöseeinheit eine Auslösung nach Massgabe der von dem Benutzer geladenen Zeit/Strom-Auslösekennlinie ein. Wenn eine Auslösung erfolgt, wird die die Auslösung in Gang setzende Funktion (lange Verzögerung, kurze Verzögerung, sofortiges Ansprechen oder Erdschluss) auf der Frontplatte durch Erregen der entsprechenden Leuchtdiode 92,94, 96 oder 98 angezeigt. Die Information über die Ursache der Auslösung wird von dem Daten-E/A-System an die Fernanzeige 145 gegeben. Zusätzlich wird der auf die Einheit bezogene Phasen- oder Erdschlussstrom, der die Auslösung verursacht hat, auf der numerischen Anzeige 80 angezeigt und festgehalten.

Zusätzlich zu der seitens des Mikrocomputers veranlassten Auslösung weist der Leistungsschalter die Thermoschalter 141 als Sicherungssystem auf. Sollte dieses System eine Auslösung in Gang setzen, wird die «Sofort»-Leuchtdiode 92 erleuchtet, auf der numerischen Anzeige wird ein Wert von 15,93 Stromeinheiten angezeigt, und von dem Daten-E/A-System wird ein Signal «Sofort» abgegeben.

Betriebsart 4: Parametereinstellung

Wie man aus Fig. 5 ersieht, enthält die Frontplatte der Auslöseeinheit ausserdem mehrere Grenzwertpotentiometer, die den verschiedenen Beschriftungen auf der Frontplatte der Auslöseeinheit zugeordnet sind. Diese Potentiometer sind vorgesehen, damit eine Bedienungsperson die Schaltungsanordnung der Auslöseeinheit einstellen kann, um die Art der Auslösekennlinien zu definieren, die von der Auslegung des gesamten elektrischen Verteilungssystems gefordert werden. W'enn eine Bedienungsperson eines der Potentiometer auswählt. beispielsweise das Potentiometer «Stromansprechwert SOFORT» 112, so wird diese Einstellung von der Schaltung der Auslöseeinheit erfasst, und die sequentielle Anzeige der Werte wird unterbrochen. Der eingestellte Parameterwert wird sofort auf der numerischen Anzeige angezeigt, und die entsprechende Leuchtdiodenanzeige wird eingeschaltet. Wenn z.B. gewünscht wird, den Stromansprechwert für die sofortige Auslösung einzustellen, steckt die Bedienungsperson einen Schraubendreher oder ein anderes Werkzeug in das Potentiometer 112 und dreht es. Sofort erleuchtet die Leuchtdiodenanzeige «Sofort» 92, und der derzeitige Stromansprechwert tur die sofortige Auslösung wird auf der numerischen Anzeige 80 angezeigt. Diese Zahl wird im auf Einheiten bezogenen Format angegeben, d.h. als Vielfaches der System-Nennleistung, wie es durch das ausgezogene runde Symbol spezifiziert wird. Wenn also das Potentiometer 112 gedreht wird, ändert sich der in der Anzeige 80 dargestellte Wert langsam, indem er in diskreten Schritten von beispielsweise 1,00 bis zu dem maximal zulässigen Wert ansteigt, wie er innerhalb der Auslöseeinheit gespeichert ist. Dieser Wert beträgt hier 10.0. Wenn der gewünschte Wert erreicht ist,

wird die Einstellung des Potentiometers beendet und die Auslöseeinheit nimmt ihre sequentielle Abtastung und Anzeige der derzeitgen Werte und Einstellungen wieder auf. In ähnlicher Weise kann jedes der Potentiometer auf der Frontplatte der" Auslöseeinheit eingestellt werden, um die gewünschte Parametereinstellung vorzunehmen.

In der Vergangenheit hat die Einstellung von Parameterwerten unter Verwendung von Potentiometern in Verbindung mit digitalen Schaltungen Probleme aufgeworfen. Es bestand beispielsweise die Tendenz, dass sich der eingestellte Wert eines Potentiometers von Minute zu Minute änderte, was unmittelbar zu einem anderen angezeigten Wert führte. Dies verursachte eine lästige schnelle Änderung der Anzeige, welche die Einstellung schwierig machte. Weiterhin verursachten Temperaturschwankungen und andere weniger wichtige Störungen in der Schaltung eine Änderung der Anzeige und des eingestellten Wertes des Potentiometers, selbst wenn keine Einstellung vorgenommen wurde. Darüber hinaus verhinderte früher manchmal ein Fehler des Potentiometers, dass der festgelegte Parameter überhaupt lesbar war.

Um diese Probleme zu vermeiden, verwendet die vorliegende Erfindung die Potentiometer zum Auswählen eines von acht vorbestimmten Parameterwerten, die in dem ROM des Mikrocomputers der Auslöseeinheit gespeichert sind. Somit dient das Potentiometer als diskreter Mehrstellungsschalter anstelle einer kontinuierlich veränderbaren Einstell-einrichtung. Im Falle des Versagens eines Potentiometers wählt die Auslöseeinheit den engsten Wert des dem fehlerhaften Potentiometer zugeordneten Parameters für die Verwendung bei den Überwachungsfunktionen aus.

Um die Einstellung noch bequemer zu gestalten, enthält die Auslöseeinheit eine Hystereseeigenschaft, die im einzelnen im Abschnitt III.C. beschrieben wird.

Ferner können Parameter von einer externen Schaltung über den Anschluss SER EIN des Daten-E/A-Systems 1?4 eingegeben werden.

Betriebsart 5 :Testbetrieb

Die hier dargestellte Auslöseeinheit weist ausserdem eine TEST-Betriebsart auf. Durch Drücken eines der Druckknopfschalter 128, 130 kann eine Überstrombedingung bzw. eine Erdschlussbedingung simuliert werden. Wenn sich der Schalter 106 in der Stellung «nicht auslösen» befindet, bestimmt sich der zu simulierende Fehlerstromwert durch die Einstellung des Potentiometers 120, wenn der Schalter 128 oder 130 gedrückt ist. Befindet sich der Schalter 106 in der Stellung «auslösen», werden feste Werte für den Fehlerstrom simuliert. Diese simulierte Überstrom- oder Erdschlussbedingung führt entweder zu einem tatsächlichen Öffnen der Kontakte des Leistungsschalters oder nicht, wie es durch die Einstellung des «auslösen»/«nicht auslösen»-Schalters 106 bestimmt wird. In jedem Fall wird derTest nachdem Loslassender Drückknöpfe 128, 130eingeleitet, was das Aufleuchten der «Testbetrieb»-Leuchtdiode 100 zur Folge hat. Wenn der Verzögerungszeitraum zu Ende geht, wird die entsprechende Leuchtdiode 92, 99 oder 96 erleuchtet, wodurch die erfolgreiche Beendigung des Tests angezeigt wird. Wenn der Schalter 106 in die Stellung «auslösen» gebracht ist, öffnen sich auch die Kontakte des Lei-stungsschalters.

Durch die Verwendung der Testbetriebsart bei der Schalterstellung «kein Auslösen» kann eine Bedienungsperson jeden gewünschten Punkt in der Zeit/Strom-Auslösekennlinie prüfen. Er tut dies durch Drücken des gewünschten Testknopl'es 128 oder 130, und durch Eingeben des gewünschten Vielfachens des maximalen Dauerstroms

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"ihcrdasTesi-Poieniiomeier 120. Dann liisslerden gewünschten Phasen-oder Erdschluss-Testknopf 128 oder 130 los. Die Auslöseeinheit simuliert einen Fehler hei dem Pegel des über das Test-Potentiometer 120 eingegebenen Viel-;.ichen des maximalen Dauerstroms und simuliert eine Xuslösung. ohne dass die Kontakte tatsächlich geöffnet werden.

Nach Beendigung des Tests wird die Leuchtdiode 92.94,96 oder 98 eingeschaltet, um anzuzeigen, ob der ausgelöste Schalter in der Betriebsart «sofort», «lange Verzögerung», .«kurze Verzögerung» oder «Erdschluss» ausgelöst hat. Die Anzeige 80 zeigt im Einheitswerl die Stromstärke an, bei der .ier Leistungsschalter «ausgelöst», d.h. «abgeschaltet» wurde ! dieser Wert ist derselbe Wert, der über das Potentiometer 120 eingegeben wurde), und die Anzeige 82 zeigt die Anzahl von Sekunden oder Perioden (was durch die Leuchtdiode 92, ••'4.96 oder 98 spezifiziert wird), die auf das Einleiten des !c»is. bei dem der Schalter ausgelöst wurde, gefolgt sind.

Während der Durchführung eines Tests erfolgt eine Bestimmung, welcher von den folgenden Werten der grössere Wert ist:Tatsächlicher Phasen-(oder Erd-)Strom oder simulierter Phasen-(oder Erd-)Strom: der grössere der zwei verglichenen Werte wird mit den verschiedenen Einstellwerten veralichen. Auf diese Weise kann ein Test stattfinden, ohne dass die Schulzfunktion unterbrochen oder ausgesetzt wird. Wenn weiterhin der simulierte Strom grösser ist als der tatsächliche Strom, beide Werte jedoch grösser sind als der \nsprechwert für lange Verzögerung, erfolgt am Ende des Tests eine Auslösung, und zwar ungeachtet der Stellung des -auslösen»/« nicht auslösen»-Schalters 106.

Die Bedienungsperson kann dann den angezeigten Zeit/ Mrom-Wert aufzeichnen, um zu sehen, ob dieser Punkt auf der gewünschten Zeit/Strom-Auslösekennlinie liegt. Auf diese Weise kann jede beliebige Anzahl von Punkten getestet werden, was eine vollständige Verifizierung der in die Auslö-n'cinhcii einueaebenen Auslösekennlinie Gestaltet.

(*. Fernanzeige und Spannungsversorgung

An die Auslöseeinheit 26 kann weiterhin eine Fernanzeige und Spannungsversorgung 145 angeschlossen sein. Dieses ( ieräi schafft die Möglichkeit, an einer von dem Leistungs-schalter 10 entfernten Stelle eine Anzeige darüber zu erhallen, dass der Schaller ausgelöst wurde und was die Ursache für die Auslösung war. Weiterhin kann das Gerät 145 anzeigen, wenn die Spitzen-Leistungsnachfrage einen \oreingesiellten Grenzwert überschritten hat. Diese Anzeigen erfolgen über vier Leuchtdioden, die folgenden Bedingungen entsprechen: «Spitzen-KW-Nachfrage überschritten». «Überstromauslösung» (lange Verzögerung), •' Kurzschlussauslösung» (sofortige, kurz verzögerte oder thermische Auslösung) und «Erdschlussauslösung».

Ausserdem sind in der Fernanzeige 145 zwei Relais vorgesehen. Ein Relais wird bei Erhall einer Spitzen-KW-Nach-irage-Anzeige betätigt, um eine automatische Lastabschal-:ung zu ermöglichen. Das andere Relais wird bei Erhalt irgendeiner Art von Auslöse-Anzeige betätigt, um eine Alarmglocke oder eine Alarmlampe einzuschalten oder eine andere gewünschte Funktion einzuleiten.

Das Gerät 145 enthält weiterhin eine von der Wechselstromleitung gespeiste Spannungsversorgung. die 32 Volt Gleichspannung abgibt. Der Ausgang dieser Spannungsver-sorgung ist an den in Fig. 2 gezeigten Anschluss EXT DC 148 angeschlossen.

Eine ausführliche Beschreibung der Schallungsanordnung der Fernanzeige und Spannungsversorgung isl im Abschnitt H I.E. enthalten.

III. Beschreibung der elektrischen Schaltung

A. Arithmetisch-logischer und Steuer-Prozessor

Der arithmetisch-logische und Steuer-Prozessor 154 ist ein s Mikrocomputer 8048 der Firma INTEL Corporation. Aus Fig. 5A ist ersichtlich, dass der einzelne 40 Anschlussstifie * aufweisende Baustein folgende Funktionen enthält: Eine arithmetisch-logische Einheit von 8 Bits, eine Steuereinheit, einen 1 K x 8-Bit-ROM-Programmspeicher 153, einen 64 x 108-Bit-RAM-Datenspeicher 157, einen bidirektionalen 8-Bit-Datenbus 172 und zwei quasi-bidirektionale 8-Bit-Ports PORT 1 und PORT 2. Weiterhin sind zusätzliche Steuerlei-tungen vorgesehen. Hinsichtlich einer ausführlicheren Beschreibung sei verwiesen auf das schon oben erwähnte is MST48 Microcomputer Users Manual. Unter Bezugnahme auf die Figuren, spezielle auf Fig. 2, soll nun die Verschal-tung des Mikrocomputers 154 beschrieben werden.

Derachtadrige Datenbus 172 ist an die acht Ausgangsan-schlüsse des ADU 156 angeschlossen. Die 8 Bils umfassenden 20 Digitalwerte, die von dem ADU geliefert werden, werden dadurch von dem Mikrocomputer 154 durch folgende Sequenz gelesen : Auf der WR-Leitung des M ikrocomputers 154 wird ein Impuls an den ADU 156 gegeben, der dem ADU befiehlt, die an seinen Eingangsanschlüssen anstehende Ana-25 loggrösse in einen 8-Bit-Digitalwert umzuwandeln. Nach Beendigung des Umwandlungsvorganges erzeugt der ADU ~ 156 auf der an den Tl-Testanschluss des Mikrocomputers angeschlossenen Leitung einen Impuls. Der Mikrocomputer erzeugt dann einen Impuls auf der RD-Leitung, welcher das 30 von dem ADU erzeugte Bit-Muster in den Akkumulator des Mikrocomputers 154 überträgt.

Der Datenbus 172 ist ausserdem an das Daten-Eingabe/ Ausgabe-System 174 angeschlossen, um der Auslöseeinheit 26 zu ermöglichen, mit anderen Leistungsschaltern und mit 35 der Fernanzeige/Spannungsversorgung 145 in Übermitt-lungsverbindungzu treten. Das Daten-Eingabe/Ausgabe-Svstem wird im Abschnitt I1I.G. vollständig beschrieben werden.

Port l und Port 2 des Mikrocomputers schaffen die Mög-40 lichkeit. mit anderen Bauelementen der Auslöseeinheit 26 Information auszutauschen und Steuerungsaufgaben wahrzunehmen. Die spezielle Verschaltung soll im folgenden beschrieben werden.

« Port 1 :

Leitung 0, Leitung I, Leitung 2: Diese Leitungen liefern die Kanaladresseninformation vom Mikrocomputer 154 an den Multiplexer 158, wie in Fig. 2 bei 188 angedeutet isl.

Leitung 3: Diese Leitung(180 in Fig. 2) betätigt den FET so 182, um die an den ADU 156 gegebene Bezugsspannung zu ändern und dadurch die Auflösung für die Phasenstrommessung für lange Verzögerung zu erhöhen.

Leitung4: Diese Leitung aktiviert den Transistor 192 zum Erregen der Auslösespule 22 und zum Veranlassen des ss Mechanismus 22. die Kontakte 18 des Schalters zu öffnen. Leitung 4 isl in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 190 kenntlich gemacht.

• Leitung 5: Diese Leitung betätigt den FET 186 zum Erden des Ausgangs des Multiplexers 158. wodurch ebenfalls der «» Eingang des Multiplexers 148, der zu dieser Zeit ausgewählt ist. geerdet wird. Dadurch kann das Aktivieren der Leitung 5 ( 184 in Fig. 2) die Spitzenwertgleichrichter 160 und 162 . zurücksetzen, wenn diese von dem Multiplexer 158 ausgewählt werden.

65 Leitung 6: Diese Leitungaktiviert die Chipauswahl-(Chip Select (Klemme des Externen ROM. wenn eine Leseoperation durchgeführt wird.

Leitung 7: Diese Leitung ( 178 in Fig. 2) erregt die Span

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I»

nungsversorgung 176 des Daten-Eingabe/Ausgabe-Systems 174 periodisch.

Port 2:

Leitung 0, Leitung 1. Leitung 2, Leitung 3: Diese Leitungen übertragen die von dem Mikrocomputer 154 an die Front-piatten-Anzeigevorrichtung 155 gesendeten Daten. Wie man aus Fig. 6 ersieht, gelangen diese Digitalwerte über die genannten Leitungen an einen Zwischenspeicher-Decoder 194 zwecks Anzeige auf den numerischen Anzeigen 80 und 82. Leitung 0. Leitung 1 und Leitung 2 (207 in Fig. 6 und Fig. 7) übertragen ausserdem Kanaladressinformation an die Multiplexer 206.166 und 168. Leitung 3 (216 in Fig. 7) ist an die INHIBIT-Anschlüsse der Multiplexer 166 und 168 angeschlossen und dient zum Kippen oder selektiven Aktivieren der Multiplexer 166 und 168.

Leitung4: Diese Leitung betätigt den Transistor 198. um den Dezimalpunkt der numerischen Anzeigen 80 und 82 zu •erleuchten.

Leitung 5: Diese Leitung ist an den «Zwischenspeicher-Freigabew-Anschluss des Zwischenspeicher-Decoders 194 angeschlossen und dient zum Einspeichern derauf den Leitungen 0 bis 3 am Zwischenspeicher-Decoder 194 erscheinenden Datenwerte.

Leitung 6: Diese Leitung erregt.den Transistor 208. der in Verbindung mit den Ausgangsleitungen des Zwischenspeicher-Decoders 194 die Leuchtdiodenanzeigen S4 bis 98 aktiviert.

Leitung 7: Diese Leitung ist an den INHIBIT-Anschluss des Multiplexers 206 angeschlossen (212 in Fig. 6).

Der Untcrbrechungs-(Interrupt) Anschluss 143 des Mikrocomputers ist an die Hochspannungsseite der Thermo-schalter 141 angeschlossen. Das Aktivieren dieser Schalter bewirkt daher, dass der L'nterbrechungsanschluss 143 auf niedriges Potential (LOW)geht und die Unterbrechungsbe-fchle in dem ROM mit der Abarbeitung beginnen, wodurch die thermische Auslösung behandelt wird und eine sofortige Auslösung angezeigt wird.

B. Frontplatten-Anzeigevorrichtung

Ein detailliertes schematisches Diagramm der Front-plaiten-Anzeigevorrichtung gemäss Fig. 2 ist in Fig. 6 dargestellt. Wie aus der Skizze ersichtlich ist, ist ein 7-Segment-Zwischenspeicher-Decoder 194(z.B. vom Typ CD 4511B) \orgesehen. Von den Leitungen 0-3 des Ports 2 des Mikrocomputers 154 wird ein 4-Bit-Eingangssignal geliefert. Die Decoderschaltung 194 liefert auf sieben Leitungen ein Ausgangssignal über ein Lastwiderstandsfeld 196 an ein Paar \ ierstelliger 7-Segment-LED-Anzeigen 80 und 82. Eine achte Leitung aktiviert den Dezimalpunkt der digitalen Anzeigen 80 und 82 über einen Transistor 198. der über eine Leitung 200. die ebenfalls an das Port 2 des Mikrocomputers 154 angeschlossen ist, betätigt wird. EineTreiberschaltung 202 und ein Transistor 204 werden von einer MuJtiplexerschal-tung206 gesteuert, die z.B. vom Typ CD4051B ist. Als Eingangssignal wird der Multiplexerschaltung 206 ein 3-Bit umfassendes Auswahl-Signal angeboten, welches ebenfalls \on drei Leitungen 206 des Ports 2 des Mikroprozessors abgegeben wird. Die Leuchtdiodenanzeigen 84. 86. 88.90.92.94. 96.98 und 100 werden über den Transistor 208 von einer vom Port 2 des Mikrocomputers 154 kommenden Leitung in Verbindung mit den digitalen Anzeigen SO und 82 aktiviert. Die «Tcsi»-Leuchidiode 100 wird ebenfalls von dem Transistor 108 und einem zusätzlichenTransistor210 in Verbindung mit einer 1NHIB!T-Leitung212. die ebenfalls vom Port 2 des Mikrocomputers an den Multiplexer 206 gelegt ist. aktiviert.

C. Parametereingabe

Grenzwerte für die Auslöseeinheit 26 werden um den Potentiometern 108-120 geliefert, wie in den Fig. 2.5 und 7 dargestellt ist. Jedes der Potentiometer isl mit einem Ende s seines Widerslandselementes an die Vm v-Quelle angeschlossen. die andere Klemme des Widersiandselemewes ist _ geerdet. Der Schleifer jedes Potentiometers steht in Verbindung mil einem Eingangsanschluss eines der Multiplexer 166 und 168, bei denen es sich z.B. um Multiplexer vom I'yp in CD4051B handelt. Auf diese Weise liefert jedes der Potentiometer ein analoges Spannungssignal an die zugehörige Multi-plexer-Eingangsklemme. Diese Eingangsklemmen werden

• von der3-Bit-Adressleitung214 und einer INHIBIT-Leitung 216 ausgewählt, die an das Port 2 des M ikroprozessors ange-

i5 schlössen sind.

Die Zwei-Stellungs-Schalter 102. 104 und 106 entsprechen den I:T-Ein/Aus-Schaltern für Phasen- und Erdstrom und einer «Auslösen»/«nichi Auslösen»-Funktion fiirdenTesl-

• betrieb. Man sieht, dass diese Schaller dazu dienen, einen

2« variablen Spannungsteiler zwischen Vkh und Erde zu bilden, der irgendeinen von sechs Analogspannungswcrten an einen Anschluss des Multiplexers 178 gibt. In ähnlicher Weise entsprechen Druckknopfschalter 107. 105. 128 und 130 «Anzeige Rücksetzen». «Nachfrage Rücksetzen». «Phasenistest» und «Erdtesi»:die Schaller dienen dazu, irgendeines— von acht Analogspannungssignalen an einen anderen Anschluss des Multiplexers 168 zu geben.

D. Bauartnummer-Kennzeichnungsvorricluung

3« Fig. 8 zeigt im einzelnen die in Fig. 2 dargestellte Bauart-nummer-Kennzeichnungsvorrichtung 170. Jede vierstellige dezimale Bauarmummer entspricht einer speziellen Wahlkombination. Wie man in Fig. 8 erkennt, liefen die Bauart-nummer-Kennzeichnungsschaltung Eingangssignale an vier 35 AnschIüsse des Mulliplexers 158. Jeder dieser Anschlüsse repräseniierteine Ziffer der dezimalen Bauartnummer und kann mit irgendeinem von vier Anschlüssen eines von Widerständen 218.220 und 222 gebildeten Spannungsteilers, diezwischen Erde und V kh-* liegen, verbunden werden. Diese •w Verbindungen werden von herstellerseitig verdrahteten Überbrückungsverbindungen ausgewählt und eingerichtet, um jeden Anschluss des Multiplexers 158 mit einem von vier möglichen Analogspannungssignalen zu beaufschlagen.

Dann liefert der Multiplexer 158 diese Werte auf Befehl zum 45 ADU 156. der sie in den 8-Bit-Digitalcode umsetzt, die von dem Mikrocomputer gelesen und als die Bauartnummer interpretiert werden, wodurch der Mikrocomputer bestimmen kann, welche der vielen Wahlkombinationen für die Auslöseeinheit 36 in dieser speziellen Auslöseeinheii tal-îo sächlich gegeben ist.

E. Fernanzeige und Spannungsversorgung

Das Daten-Eingabe/Ausgabe-System 174 liefert impulsco-diertc Ausgangssignale über ein einzelnes wahlweise gekop-55 pelles Paar von Leitungen, um eine Fernanzeige darüber zu erzeugen, dass die von dem Leistungsschalter gespeiste Last .eine vorbestimmte Leistungsgrenze überschrillen hat. Zusätzlich sind Anzeigen betreffend die Ursache einer Auslösung vorgesehen, nämlich Anzeigen eines i hersironis. wteines Kurzschlusses oder eines Erdschlusses. Die/u beschreibende Schallung decodiert die entsprechenden vier Eingangssignale, um sowohl Leuchtdiodcnanzcigen zu schaffen als auch Relais zu schliessen.

Zusätzlich stellt die Schaltung eine Fern-Spannungsversor-65 gung von der Weehselstromleilung und von Balierien für die Spannungsversorgung 144dar. Diese Möglichkeit wird in solchen Anwendungslallen benötigt, in denen das kontinuierliche Erhalten von Daten erforderlich ist. so z.B. der

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Anzeige betreffend die Ursache einer Auslösung und Energiefunktionen. darunter Megawattstunden und Spitzennach-frageleistung.

Wie man in Fig. 9 sehen kann, gelangt die Eingangslei-stung über einen Transformator 602, eine Gleichrichterschaltung 604 und einen Filterkondensator 606, um einen Pegel von etwa 32 Volt zu erhalten. Ein Strombegrenzungs-w iderstand 608 dient als Schutz gegen unbeabsichtigten Kurzschluss an dem Ausgangsanschluss 610. Der Anschluss MO steht in Verbindung mit dem Anschluss EXT DC 148 ( Fig. 2). und der Anschluss 612 ist mit dem digitalen Erdan-schluss der Auslöseeinheit 26 verbunden. Liegt ein Verbindungsdraht zwischen den Anschlüssen 610 und 614, können die drei internen 8-Volt-Nickel-Cadmium-Batterien 616 aktiviert werden, um die Ausgangsspannung bei 24 Volt zu halten, wenn die Eingangs-Wechselspannung unterbrochen werden sollte. Für die Batterieaufladung ist ein 10 K-«Puffer-l.idungs»-Widerstand 618 vorgesehen.

Durch einen Widerstand 620, eine Zenerdiode 622 und einen Kondensator 624 wird eine Versorgungsspannung von \2 Volt für die Decodier-und Alarmschaltung erzeugt.

Her Daten-E/A-Ausgangsanschluss508 in Fig. 14, der die Bezeichnung «Fernanzeige Aus» trägt, ist an den Anschluss (>26 in Fig. 9 angeschlossen und der Anschluss «E/A Gemeinsam» gemäss Fig. 14 ist an den Anschluss 628 in Fig. s> angeschlossen. Die 100 Mikrosekunden dauernden, eine Amplitude von 4 Volt aufweisenden Ausgangsimpulse, die am die Anschlüsse 626 und 628 gegeben werden, rufen in einem Optokoppler 630 einen Stromfluss von 8 Milliampere her\ or. Dieser Strom schaltet den Koppeltransistor an, welcher am Widerstand 632 einen Spannungsimpuls von 8 Voll erzeugt.

Der Mikrocomputer 154 kann alle 2 Millisekunden einen Impuls mit einer Dauer von 100 Mikrosekunden erzeugen, - der maximal 8 Impulse pro Periode der Wechselleistung. Es w ird eine Codiermethode angewendet, gemäss der eine von 8 Impulsen einen «Nachfrage»-Alarm bezeichnet. Wenn eine Xuslösung erfolgt ist. kennzeichnen zwei aufeinanderfolgende Impulse von 8 Impulsen eine Erdschluss-Auslösung, drei aufeinanderfolgende Impulse von 8 Impulsen kennzeichnen eine L'berstromauslösung(lange Verzögerung),

liinf aufeinanderfolgende Impulse von 8 Impulsen kennzeichnen eine Kurzschluss-Auslösung (entweder sofortige "der kurz verzögerte Auslösung). Das Impuls-Codierschema isl in Fig. 10 dargestellt.

Die Eingangsimpulse liefern Trigger-Eingangssignale für ein erneut triggerbares Monoflop, das an seinem Ausgang Q1 ein 3 Millisekunden andauerndes Signal abgibt. Das Mono-l lop ist Bestandteil einer integrierten Schaltung 634, die bei--.pielsw-ei.se vom Typ RCA CD4098 ist. Das Merkmal der erneuten Triggerbarkeit bedeutet, dass jeder I mpuls. der wahrend des 3 Millisekunden andauernden Zeitintervalls auftritt, ein neues 3 Millisekunden dauerndes Intervall beginnen lässt. Die Wellenform B in Fig. 10 zeigt das sich ergebende Ausgangssignal am Ausgang Ql, für einen, zwei, drei und vier aufeinanderfolgende Eingangsimpulse entsprechend einem «Nachfrage»-Alarm, einer «Erdschlussauslö->ung». einer «lang verzögerten Auslösung», bzw. einer

Kurzschlussauslösung». Die Amplitude der Ql-lmpulse jieiehl der dem integrierten Schaltkreis 634 zugeführten Ver-Mirgungsspannung. Wenn das Ql-Ausgangssignal von dem \\ iderstand 636 und dem Kondensator 638 gemittelt wird, w ird eine GleichspannungTerzeugt, dessen Wert einem der nachstehend angegebenen Bruchteile der Versorgungsspannung entspricht :3 ig Volt, -Vis Volt, 7/k> Volt oder1 Vis Volt. Dieser Wert w ird auf die invertierenden Eingänge eines Vierfach-Komparalors 640 gegeben, die den gefilterten Wert C mit festen Bruchteilen der Versorgungsspannung von U Volt, 'j

Voll, 's Voll und ''i(> Volt vergleichen. Diese Werte werden von einem Spannungsteilernetzwerk erzeugt, das Widerstände 642. 644. 646, 648 und 650 enthält. Dann gibt der Komparator Ausgangssignale ab, die angeben, welches der s vier möglichen Impulsmusteran die Eingangsanschlüsse 626 und 628 gegeben wurde. Wenn beispielsweise eine «Nach-frage»-Bedingung vorliegt, wodurch ein Impulsmuster entsprechend einem von 8 Impulsen erzeugt wird, beträgt die Gleichspannung am invertierenden Eingang des Kompara-io tors A von 640 dann -5 u, der Versorgungsspannung, was mehr ist als 1 x der Versorgungsspannung, jedoch weniger als : 4 der Versorgungsspannung. Folglich ist der Ausgangsanschluss des Komparators A niedrig, während sämtliche anderen Ausgänge hoch sind. Durch einen Stromfluss durch den Wider-15 stand 656 werden der Transistor 652 und das Relais 654 eingeschaltet, ebenso die «Nachfrage»-Leuchtdiode 658.

Eine Überstrom-Auslösebedingung lässt drei aufeinanderfolgende Impulse an den Eingangsanschlüssen 626 und 628 auftreten, und ein gemitielter Wert von -- der Versorgungs-20 Spannung erscheint an den invertierenden Eingängen der in der Komparatoranordnung 640 enthaltenen Vergleicher. Dieser Wert ist grösser als -'■< der Versorgungsspannung, jedoch kleiner als -% der Versorgungsspannung. In diesem Fall sind die Ausgangsanschlüsse der Vergleicher A. B und C 25 niedrig. Ein Transistor 660 und ein Relais ö62 werden aufgrund des Stromflusses durch die L'berstrom-Leuchtdiode 664 und den Widerstand 666 eingeschaltet. Der Transistor 652 und die «Nachfrage»-Leuchtdiode sind ausgeschaltet, aufgrund der Kurzschlussw irkung des Transistors 668. 30 Ebenso ist die «Erde»-Leuchtdiode 670 ausgeschaltet aufgrund der Kurzschlusswirkung der «L'berstrom»-Leucht-diode 664. Auf diese Weise dominiert stets der höchste Vergleichspegel. Eine Funktion der integrierten Schaltung 672. bei der es sich beispielsweise um den Typ CD040 von RCA 35 handelt, und von Ql besteht darin, eine : Sekunde dauernde EIN-Verzögerung für die Vergleicher zu schaffen, die notwendig ist. damit sich die Spannung am Kondensator 638 stabilisieren kann. Die Ql-lmpulse erscheinen alle ' Sekunden. Sie werden v on einem Zähler ö~2 gezählt, bis 32 40 Impulse gezählt sind und der Ausgang Q6 hoch w ird. Zu diesem Zeitpunkt wird der Ausgang Ql eingeschaltet, und zusätzliche Impuls-Eingangssignale werden von der Diode 674 gesperrt.

Etwa 30 Millisekunden nach dem letzten von dem opti-45 sehen Isolator 630 empfangenen Impuls wird die

Q2-Klemme des erneut triggerbaren Monoflops 634 hoch. Dies setzt den Ausgang Q6 von 672 zurück und schaltet Q1 ab. Die Funktion des Zählers 672 und von Q ! besteht darin, ein sicheres Ein/Aus-Schalten der Leuchtdiodenanzeigen so sowie der Alarm/Verriegelungs-Aus- und «\achfrage»-Relais 662 und 654 zu gewährleisten.

F. Daten-Eingabe/Ausgabe-Svstem und die zugehörige Spannungsversorgung 55 Wie oben erläutert wurde, ist in Betracht zu ziehen, dass ein erfindungsgemäss aufgebauter Leistungsschalter in einem elektrischen Verteilungssystem in Koordination mit einer Anzahl weiterer Leistungsschalter s erwendet w ird. Es ist manchmal wünschenswert, dass verschiedene Befehle und 60 Informationen von diesem Leistungsschalter gesendet werden, und dass verschiedene von anderen zugehörigen Leistungsschaltern gesendete Parameter von diesem Leistungsschalter erfasst werden. Diese Information wird dazu verwendet. das gewünschte Verriegelungsschema zu erhalten, 65 wie es von dem Systemarchitekten oder-entwerfer spezifiziert wird.

Das System enthält vier Ausgangsleitungen: «KV (SD)-Verriegelung AUS» ( KV kurze Verzögerung) 502. « Erd-

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Schlussverriegelung AUS» 504. «SER AUS» 506 und «Fernanzeige AUS» 508.

Es sind drei Eingangsanschlüsse vorgesehen: «KV (SD)-Verriegelung EIN» (KV = kurze Verzögerung) 510, «Erdschlussverriegelung EIN» 512 und «SER EIN» 514. Die Anschlüsse SER AUS und SER EIN werden zur Übermittlung digitaler Daten zwischen dem Mikrocomputer 154 und einer entfernt angeordneten digitalen Schaltung verwendet. Der Anschluss «Fernanzeige AUS» stellt einen eins-aus-vier-codierten Impulsausgang für die Anzeige der Ursache einer Auslösung (Überstrom, Kurzschluss oder Erde) und einen «Spitzennachfrageleistung»-Alarm dar. Die Eingangs- und Ausgangs-Verriegelungsanschlüsse gestatten direkte Verriegelungsverbindungen zwischen Leistungsschaltern ohne zusätzliche Bauelemente.

Wenn typische Optokopplerschaltungen verwendet werden, werden 40 Milliwatt Leistung benötigt (12 Milliampere bei 5 Volt Gleichspannung für jede der sieben Leitungen). Die Leistung, die die Stromwandler 24 liefern können, beträgt lediglich etwa 500 Milliwatt (100 Milliampere bei 5 Volt Gleichspannung), von der das meiste vom Mikrocomputer 154 verbraucht wird. Herkömmliche Optokopplerschaltungen können daher nicht verwendet werden.

Die Spannungsversorgung für das Daten-Eingabe/Ausgabe-System 174enthält einen Impulstransformator 501, der über einen Transistor 228 an die Leitung 7 des Ports 1 ange-.-.chlossen ist, wie es in Fig. 10 durch das Bezugszeichen 178 angedeutet ist. Der M ikrocomputer liefert alle 2000 Mikrose-kunden einen 100 Mikrosekunden andauernden Impuls, wie es von dem gemeinsamen Anzeige-Unterprogramm vorgegeben wird, um dadurch die Spannungsversorgungserforder-nisse des Daten-Eingabe/Ausgabe-Systems 174 um einen Faktor von etwa 20 zu 1 oder auf etwa 20 Milliwatt (4 Milliampere durchschnittlich bei 5 Volt Gleichspannung) herabzusetzen. Dies ist wenig genug, um von der Spannungsversorgung 144 ohne Schwierigkeiten bereitgestellt werden zu können.

Die in der Spannungsversorgung 176 auftretenden Wellenformen sind in Fig. 15 dargestellt. Die Wellenform A erscheint auf der Leitung 7 des Ports 1 des Mikrocomputers 154. Für etwa 100 Mikrosekunden in einem Zeitraum von etwa 2000 Mikrosekunden (tatsächlich '/sX ' «i Sekunden)

w ird die Leitung 7 von Port 1 niedrig auf Mikrocomputer-Schaltungserde gehalten. Dies schaltet den Transistor 228 ein. wodurch +5 Volt an den Eingang des Transformators 501 gelegt werden, wie in Wellenform B in Fig. 15 zu sehen ist. Eine entsprechende Wellenform wird an dem Ausgangsanschluss des Transformators 501 erzeugt, bezogen auf den für das System gemeinsamen Anschluss des Daten-Eingabe/ Ausgabe-Systems 174.

Wenn z.B. von dem Anschluss «Fernanzeige AUS» 508 eine Ausgabe gewünscht wird, w ird die entsprechende Ausgangsleitung des Mikrocomputers, nämlich Leitung3 des Datenbusses 172, auf Schaltungserde gehalten, wie in der Wellenform C in Fig. 15 zu sehen ist. Durch den durch den Transistor 228 fliessenden Strom wird die Leuchtdiode 516 eingeschaltet. Der Phototransistor 517 schaltet dann den Transistor 518 an, wodurch die Ausgangsspannung gemäss der Wellenform D entsteht. Wenn die Leitung_I78 (Wellenform C) «hoch» ist, ist das entsprechende Ausgangssignal des Transistors 518 «Null», wie durch die Wellenform D dargestellt ist.

Die Eingabeschaltung ist so ausgelegt, dass sie sowohl mit einem direkt gekoppelten Gleichspannungssignal von einem älteren Leistungsschalter als auch mit einer Impulseingabe arbeitet, wie sie weiter unten in diesem Abschnitt beschrieben wird. Ein Eingangssignal an beispielsweise dem Anschluss «FER EIN» 514, wie es in der Wellenform E dargestellt ist, erscheint ebenfalls am (Jäte des FET 236. wie in der Wellenform F gezeigt ist. Wenn die Impulsspannung am Ausgang des Impulstransformators 501 erscheint, fliessi Strom in die Leuchtdiode 238 und dann durch den FFT 520. 5 der durch das Eingangssignal am Anschluss «SER EIN» 514 eingeschaltet wurde. Der FET 236 besitzt eine Einschall-Gate-Spannung von 2.5 Volt und einen internen Gate-Source-Zenerdiodenschutz von 15 Volt. Dieser Bereich ist erforderlich, um dem 4 Volt betragenden Impuls-Eingangs-lo signal zu entsprechen, das von der Mikrocomputerschaitung geliefert wird und um einem 12-Volt-Gleichspannungssignal zu entsprechen, welches von der älteren Art von Festkörper-Auslöseeinheit geliefert wird.

Der FET 236 erfüllt zwei Funktionen: Als erstes stellt er 15 ein Speichereiement dar, wenn das Eingangssignal ein Impuls ist. Dies geschieht in Verbindung mit dem Kondensator 232, der über den Widerstand 230 von dem 100 Mikrosekunden andauernden Eingangsimpuls aufgeladen wird. Die Werte des Kondensators 232 und des Widerstands 230 20 werden so gewählt, dass sich eine Zeitkonstante von 15 Mikrosekunden ergibt. Der Kondensator 232 wird über den Widerstand 234 entladen, der so bemessen ist, dass sich eine Zeitkonstante von 10 Millisekunden ergibt. Der Kondensator 232 kann über 230 nicht aufgeladen werden, weil das Ein-25 gangssignal von dem Emitter eines npn-Transistors geliefert wird. Somit wird das Gate des Transistors 236 so lange auf hohem Potential gehalten, wie Eingangsimpulse alle 2 Millisekunden auftreten. Etwa 10 Millisekunden nach dem Verschwinden der Eingangsimpulse schaltet der Transistor 236 30 ab.

Diezweite Aufgabe des Transistors 236 besteht in der Stromverstärkung. Der Optokoppler 226 benötigt etwa 20 Milliampere zum Einschaltendes zugehörigen Phototransistors. Dieser Strom wird von dem Transistor 236 geliefert. 35 DiehoheGleichspannungs-Eingangsimpedanzam Eingangs-anschluss ist deshalb erforderlich, weil ältere Auslöseeinheit-Steuerschaltungen lediglich einen kleinen Eingangs-Gleichstrom liefern können.

40 Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Eingangssignals wird von dem Mikrocomputer auf der Leitung Null des Datenbusses erfasst (vgl. Wellenform G);die Leitung hat während der 100 Mikrosekunden anhaltenden Impulsdauer hohes Potential, wenn, und nur wenn ein Ein-45 gangssignal am Anschluss 514 vorhanden ist. Ein Herunter-zieh-Widerstand 237 ist vorgesehen, um die an die Daten-Eingangsanschlüsse angeschlossenen Datenbusleitungen auf Schaltungserde zu halten, wenn kein Eingangssignal am Anschluss 514 vorhanden ist. Auf diese Weise kann ein von so einem Leistungsschalter, einem Notstromgenerator oder einem anderen zugehörigen Bauteil des elektrischen Energieverteilungssystem kommendes Signal von dem Mikrocomputer 154 erfasst werden, und der Leistungsschalter 10 kann veranlasst werden, in der erforderlichen Weise tätig zu 55 werden. Weiterhin können über den Anschluss «SER EIN» 510 Parameterwerte von einer entfernten Stelle eingespeist werden. Entsprechende Befehle in dem ROM codieren dann die ankommende Information und speichern sie in dem RAM, wo sie für die Verwendung bei den Grenzwert-Prüf-60 funktionen zur Verfügung stehen.

G. System-Spannungsversorgung

I. Blockdiagramm-Erläuterung

Die Spannungsversorgung 144 gemäss Fig. 2 ist in Fig. 11 65 in Blockdiagrammform dargestellt. DieSpannungsversor-gungsschaltung kann von einer von vier Quellen gespeist werden: Einer externen Wechsel-oder Gleichspannung, der Fernanzeige 145 gemäss Fig. 2, einem Stromeingang von dem

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Hülst rom-Detektorwandler 28 oder einem Stromeinang von den drei Phasenstrom-Messwandlern 24.

Die gleichgerichtete Ausgangsgrösse der externen Wech-selspannungsquelle wird mit der von der Kernanzeige kommenden Gleichspannung verglichen, und dergrösste augenblickliche Wert wird von einem Spannungszuordner 702 an den Energiespeicherkondensator 704 der Spannungsversor-^•unggeliefert, um von dem Gleichspannungs/Gleichspan-nungs-Wandler 706 und der Auslösespule 202 verwendet zu werden. Ein Spannungsfühler 708 überwacht das Ausgangs--.ignal des Spannungszuordners 702. Immer wenn diese Spannung grösser als 22 Volt Gleichspannung ist. wird der Gleich-spannungs/Gleichspannungs-Wandler 706 eingeschaltet. Ein Siromschalter710 wird in die Stellung (2) gezogen, wenn die Spannung 24 Volt Gleichspannung überschreitet. Der Wandler 706 liefert die 5 Volt Versorgungsgleichspannung (mil 100 Milliampere) für die Mikrocomputerschaltung, eine lie/ugsspannung Vrhk( 1,64 Volt Gleichspannung) und ein V't/.-Hin-Rücksetz-Steuersignal RS.

Die Einheil kann ausserdem entweder von dem gleichgerichteten Ausgangssignal des Erdstromwandlers oder dem gleichgerichteten zugeordneten Ausgangsstrom der drei Pha-■>enst romwandler 24 gespeist werden. Die zwei Ströme werden bei 712 summiert und dem Schalter 710 zugeführt.

iler den Sirom entweder dem Energiespeicherkondensator "04 oder einer Stromnebenweg-«Brechstange» 714 zuführt. Oer Strom l'lies.sl indem Kondensator 704. bis die Kondensa-lorspannung etwa 39 Volt Gleichspannung erreicht. An diesem Punkt überträgt der Schalter 710 den Strom zu der Stromnebenwegschaltung 714. Das Umleiten des Stroms w ird Umgesetzt, bis die Spannung am Kondensator 704 auf etwa 34 Volt Gleichspannung abfällt und der Schalter 710 den Strom erneut veranlasst, in den Kondensator zu fliessen.

2. Sehaltungsbeschreibung

Die Spannungsversorgung 144 ist in Fig. 12 im einzelnen dargestellt. Der ankommende externe Wechselstrom ( EXT \C)wird von BR201 gleichgerichtet und mit dem externen Gleichspannungs-Eingangssignal verglichen. Das Ergebnis wird über D101 an Energiespeicherkondensatoren C102 und t' 112 geleitet. Die gefühlte Spannung wird ausserdem zu der •• Hrechstangen»-Schaltung geführt, die von Leistungs-Feldef-lekttransistoren QI0I und NAND-Gliedern A und B (die als Negatoren verschaltet sind) gebildet wird. Die Vierfach-NAND-Schaltung wird von dem durch R103. D107, D108 und DI09 fliessenden Strom gespeist, weicher eine temperaturstabilisierte Spannung von etwa 10 Volt Gleichspannung an den Stift 14 von IC10Ì erzeugt. Das Vierfach-NAND-Cilied besitzt eine Eingangshysterese, die veranlasst, dass das Ausgangssignal niedrig wird, wenn die Eingänge etwa 70°-'o der Versorgungsspannung (7 V=) überschreiten. Das Ausgangssignal bleibt dann auf niedrigem Pegel, bis die Eingangssignale auf 30% der Versorgungsspannung (3 V.) abfallen. Daher wird die «Brechstange» eingeschaltet, wenn .un Widerstand RI05 7 Volt Gleichspannung auftreten, was 25 Volt Gleichspannung an dem externen Gleichspannungsei ngang entspricht (7 V» zuzüglich des Abfalls an R1Ü4, RI02 und Dl03). Man erkennt, dassdie «Brechstange» ausserdem eingeschaltet wird, wenn die Spannung am Energiespeicher-kniulensator39 V- den Spannungsabfall an R105, RIU4. I< 102 und D104überschreitet, wenndieSpannungan R105 7 V-erreicht.

Wenn externe Leistung zur Verfügung steht, wird der Ein/ \iiv/ustand des Wandlers 706 von der externen Versorgungsspannung gesteuert und nicht von der Spannung des Speieherkondensators.

Der 24-V—Schaltpunkt für die externe Gleichspannungseingabe entspricht der minimalen Gleichspannung, die für die Betätigung der Auslösespule 22 erforderlich ist. Die 39-V— Grenze der Spannung am Energiespeicherkondensator ist ein Kompromiss zwischen der 50-Volt-Maximal-grenze des Kondensators und der 30-Volt-Minimaleingabe 5 für den Wandler, die notwendig ist. um 5 Volt Gleichspannung bei 100 Milliampere Gleichstrom abzugeben, wobei das Minimum-Stromwandler-Ausgangssignal 32 mAin beträgt.

Stromnebenschlüsse RIOOund R101 werden dazu verwendet. den Phasen- bzw. Erdstrom zu fühlen. Es sei darauf io hingewiesen, dass der Stromfluss durch die Widerstände ent-uederdurch QI01 («Brechstange ElN»)oderC105 und CI 12 (Brechstange «AUS») und 1C102 erfolgt.

Die benötigte Ausschaltverzögerung von 15 Millisekunden fürdie +5-V—Versorgung wird mittels einer Diode DI 10. i5 eines Widerstandes R107 und eines Kondensators C102 erreicht. Wenn die Spannung an den Stiften 8 und 9 des ICI01 unter 3 V-abfällt, nimmt der Ausgangsstift 10 hohes Potential an. Eine 15 Millisekunden dauernde Verzögerung liegt vor. bevor der Stift 12 und der Stift 13 7 V- erreichen. Zu :o diesem Zeitpunkt geht der Stift 11 auf niedriges Potential, wodurch die +5-V—Bezugsspannung auf Null geht.

Der Spannungssensor 708 bew irkt ausserdem eine Ein/ Aus-Steuerung für den Gleichspannungs/Gleichspannungs-Wandler 706. Der Wandler 706 wird eingeschaltet, wenn die 25 Kondensatorspannung 37 V- erreicht, er wird ausgeschaltet, wenn die Spannung auf 33 V-abfällt. Eine 15 Millisekunden dauernde Verzögerung im Aus-Signal stellt sicher, dass der Mikrocomputer 154 lange genug eingeschaltet ist, um den derzeitigen Werl des Phasen- und Erdstroms selbst dann 30 anzuzeigen, wenn der Ausgangsstrom der Wandler 24 zu klein ist, um den Betrieb des Wandlers 706 aufrechtzuerhalten. Hierdurch wird die Aufrechterhaltungeines Auslösesignals für so lange Zeit sichergestellt, dass die Auslösespule 22 ausgelöst werden kann. Man beachte, dass die Auslöse-35 spule von dem nicht verriegelnden FET 192 gesteuert wird, anstatt durch ein schallendes oder verriegelndes Gerät, w ie z.B. einem gesteuerten Siliciumgleichrichter. wie er im Stand derTechnik verwendet wird. Hierdurch wird eine Unemp-findlichkeit bezüglich durch Störungen hervorgerufener 40 Auslösungen geschaffen. Solche Auslösungen können durch elektrische Überschw inge entstehen. Die erwähnteTatsache verhindert, dass dann, wenn die Betriebsspannung von einer Batterie geliefert wird, eine unnötige Stromsenke in der Spannungsversorgung vorliegt.

45 Die Schaltpunkte der Ein/Aus-Steuerung 708 und der «Brechstange» 714 sind in Fig. 13 dargestellt.

Bei dem Wandler 706 handelt es sich um einen Wandler vom Zerhackertyp, der aus dem Schalttransistor IC102, der Induktivität L102, einer «frei laufenden» Diode DI 12 und so einer vom Transistoren Q103 und Q104 gebildeten Spannungsrückkopplung besteht. Die Spannung an der Basis von Q103 wird durch R109 auf +5 V= eingestellt. Diese Spannung entspricht etwa '/; der temperaturstabilisierten Spannung von + 10 V-, die von D107. D108 und D109 erzeugt wird. 55 Die Schaltung arbeitet wie folgt: Wenn die Ausgangsspannung unter +5 V- liegt, ist Q103 eingeschaltet, Q104 ist ausgeschaltet. Der Kollektorstrom\on Q103 ist der Basisstrom des pnp-Darlington-Transistors 1C102. der dann eingeschaltet wird. Werden der Induktivität 101 etwa +35 V. zuge-führt, steigt der Strom linear an. Der Strom fliesst in CI06 und die angeschlossene Last. Wenn die Ausgangsspannung + 5 V« übersteigt, wird Q103 ausgeschaltet, und QI04 w ird eingeschaltet. Der Kollektorstrotn von QI04 schaltet QI02 an, derdie Basis von 1C102 klemmt, wodurch dieser rasch 65 ausgeschaltet wird. Zu diesem Zeitpunkt schaltet der Strom in LI 01 von IC 102 auf die Diode Dl 12. Die Ausgangsspannung beginnt abzunehmen, bis Q103 einsehaltet und Q104 ausschaltet und sieh der Voraans selbst w iederholt. Die

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Hysterese bei dem Ein/Aus-Schalten ergibt sich aus dem naturgemässen Über-und Unterschwingen des durch L101 und Cl 06 gebildeten Resonanzkreises. Die positive Schaltrückkopplung erfolgt durch CI03 und R110. DieSchalt-punkte der Spannungsversorgung 144 sind in Fig. 13 dargestellt.

Zusätzlich zu dem +5-V—Pegel liefert die Spannungsver-.sorgung 144ausserdem eine Bezugsspannung Vref, die von dem Mikrocomputer 154gebraucht wird. Von dem IC 103 wird in Kombination mit R114, R115. RI 16 und C106ein zusätzliches Signal, nämlich ein Netz-Ein-Rücksetzsignal für den Mikrocomputer geliefert. Wenn der Wandler einschaltet und +5 Volt Gleichspannung erzeugt werden, bleibt die RS-Leitung für etwa 5 Millisekunden auf Schaltungserde. Dieses Signal gelangt an den Mikrocomputer, der dann zurückgesetzt wird. Die Diode DI 11 bewirkt ein Zwischen-Netz-Aus-Rücksetzen, sobald die 5 Volt betragende Bezugsspannung auf Null heruntergeht, wodurch sowohl ein sicherer Netz-Ei n- als auch Netz-Aus-Übergang gewährleistet ist.

H. Der Lesespeicher(ROM)

Der intern in dem Mikrocomputer vorgesehene Lesespeicher (ROM) speichert Befehle, die eine Folge von acht Hauptfunktionen definieren, die bei jeder Periode des Wechselstroms, d.h. alle 16,667 Millisekunden abgearbeitet werden. Jede Funktion ist verantwortlich für das Auffinden eines oder mehrerer Parameterwerte ausserhalb des Mikrocomputers. Diese Parameter enthalten Werte, die von dem zu schützenden elektrischen Schaltkreis erhalten werden, so z.B. den Phasenstrom und den Erdstrom, weiterhin Werte, die durch die Potentiometer und Schalter auf der Frontplatte spezifiziert werden. Die entsprechende Funktion lädt dann den Parameterwert in eine spezifizierte Speicherstelle innerhalb des Schreib/Lese-Speichers (RAM). Darüber hinaus sind die meisten Funktionen ausserdem verantwortlich für die Durchführung einer oder mehrerer Grenzwertprüfungen. so z.B. für das Vergleichen des derzeitigen Phasen-stroms mit dem Ansprechwert für sofortige Auslösung (im folgenden als Sofort AW abgekürzt). Da die gesamte Schleife der acht Funktionen alle 16,667 Millisekunden durchgeführt wird, erfolgt jede Grenzwertprüfung bei dieser Geschwindigkeit.

Zusätzlich zu der Aufgabe des Abtastens und Grenzwertprüfens isl jede Funktion für zwei Operationen verantwortlich. die sich auf die numerischen Anzeigen 80 und 82 in der Frontplatte beziehen. Alle 4 Sekunden liest eine Funktion einen Anzeigeparameterwert aus der zugewiesenen Speichersteliedes RAM. Dann formatiert die Funktion diesen Parameterwert in vierZiffernwerte um. Entspricht beispielsweise der derzeitige Phasenstrom 2,14 Einheiten, würde die entsprechende Funktion vier Ziffernwerte erzeugen, nämlich eine Leerstelle, eine 2, eine 1 und eine 4. Diese Ziffernwerte würden dann in zugewiesene Speicher-steilen des RAM gebracht werden, wobei jede Stelle einer Ziffcrnstelle der numerischen Anzeige 80 entspricht. Im allgemeinen formatiert jede Funktion zwei Parameterwerte und lädt somit insgesamt acht Ziffernwerte in die entsprechenden RAM-Speicherstellen. Diese Ziffernwerte verbleiben 4 Sekunden lang in dem RAM, bis <]ie nächste Funktion ihre Pflicht zum Laden der Ziffernwerte erfüllt.

An dieser Stelle befinden sich die Ziffernwerte in dem RAM. Sie müssen nun zu der richtigen Ziffer innerhalb der numerischen Anzeigen 80 und 82 geschickt werden, dies ist diezweite Operation, die von den acht Hauptfunktionen wahrgenommen wird. Jede Funktion ist jedesmal, wenn sie ausgeführt wird, verantwortlich für das Auffinden eines der Ziffernwerte aus dem RAM und für das Senden dieses Ziffernwertes über das Port 2 des Mikrocomputers 154 an die numerische Anzeige 80 oder 82. Der Digilalwert erscheint dann erleuchtet an der richtigen Stelle innerhalb der numerischen Anzeige. Da etwa alle 2 Millisekunden ( 16.667/8 ms) eine neue Funktion ausgeführt wird, erscheint der Digital-s wert für diesen Zeitabschnitt auf der numerischen Anzeiae.

s •-

bevor er erlischt und der nächste Ziffernwert an eine andere Ziffernstelle der numerischen Anzeige gesendet wird. Zu jedem beliebigen Zeitpunkt erscheint also lediglich eine Ziffer auf der numerischen Anzeige 80 und 82. Die Ziffern io blinken jedoch so rasch, dass sie einem Betrachter als gleichzeitig erleuchtet erscheinen.

Das externe ROM 151 ist optimal, d.h. wahlweise vorzusehen. und es kann dazu verwendet werden. Befehle zum Wahrnehmen zusätzlicher Funktionen zu speichern, so z.B. 15 für weitere Funktionen bezüglich des Dalen-E/A-Syslems. Ausserdem kann die Werietabelle für die Potentiomeierein-stellungen in dem externen ROM gespeichert werden, um ein Wechseln derTabellenwerte zu erleichtern.

Die Organisation der Hauptbefehlsschlcife in dem ROM 2» des Mikrocomputers ist in Fig. 17 dargestellt. Die acht Hauptfunktionen sind als FUNKTx bezeichnet, wobei x die Werte 1 bis 8 annehmen kann. Die von diesen Funktionen aufgerufenen hauptsächlichen Unterprogramme sind das gemeinsame Anzeigeprogramm CM DIS, das Analog/ 25 Digital-Umsetzprogramm ADCVl.das Unterprogramm zum Umschalten zwischen den zwei Anzeigepanelen-Multiple-xern 166 und 168 und zum Durchführen der Analog/Digital-UmsetzungTADCV. sowie das Unterprogramm «Lesen» zum Erhalten diskreter Werte von den Potentiometereinstel-30 lungen. Die Hauptfunktionen sowie die entsprechenden Unterprogramme sollen im folgenden ausführlich erläutert werden.

CMDIS-Fiuur26

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Dieses Unterprogramm wird von jeder Hauplfunkiion aufgerufen und daher alle 2 Millisekunden ausgeführt. Es bringt einen Digitalwert, wie er von dem Register R1 adressiert wird, zur Anzeige und führt eine Analog/ Digitalst» Umsetzung auf einer der 8 Eingangsleilungen des Multiplexers 158 durch, wie es durch das Register R6 spezifiziert wird.

Das Unterprogramm CMDIS gibt auf der Leitung 7 des Ports 1 einen Impuls mit einer Dauer von 100 Mikrose- ' •w künden ab, um die Daten-Eingabe/Ausgabe-Spannungsver-sorgung 176 zu erregen. Ein Abschnitt von CMDIS. bezeichnet mitTADCV, schaltet zwischen dem Multiplexer 166 und dem Multiplexer 168 um, um ein Potentiometer von der anderen Seite der Schalttafel zu lesen. Weiterhin vervoll-50 ständigt CMDIS eine Zeitverzögerung, um sicherzustellen, dass jede Hauptfunktion inexakt 16.667/8 Millisekunden durchgeführt wird.

Für eine ausführliche Beschreibung von CM DIS soll nun auf Fig. 26 Bezug genommen werden. Zuerst wird ein 55 interner Zähler geprüft, um zu bestimmen, ob das 16,667 ms/8 dauernde Zeitfenstcr abgelaufen oder verstrichen ist. Ist dies nicht der hall, läuft das Unterprogramm in der Schleife, bis das Zeitfenster abgelaufen isl. Dann wird der Zähler zurückgesetzt.

<>o Als nächstes wird die Leitung 7 von Port I aktiviert, um zwei Funktionen zu erfüllen. Durch diese Leitung wird der Chipauswahl-Anschlussdes Analog/ Digital-Umsetzers deaktiviert. Diese Leitung.steht ausserdem in Verbindung mit dem Transistor 228 der Daten-Eingabe/Ausgahe-Spannungs-<>5 Versorgung. Somit bildet die Aktivierung der Leitung 7 des Ports 1 die Vorderflanke eines etwa 100 Mikrosekunden andauernden Impulses für die Daten-E/A-Spannungs\ersor-gung.

15

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Nun werden vorher vorhandene Alarmbedingungen geprüft, um zu bestimmen, ob ein Impuls auf dem Anschluss SER AUS der optisch gekoppelten Daten-Eingabe/Ausgabe-Schaltung 174 ausgesendet werden sollte. Wie oben beschrieben wurde, liefert SER AUS ein impulscodiertes Signal über einem 16,667-Millisekunden-Zeitfenster, um die Fernanzeige über mögliche Alarm- oder Auslösebedingungen zu informieren.

Nun wird das Register 6 erhöht, um die Kanaladresse für die nächste Eingangsleitung zu erhalten, auf die der Multiplexer 158 zugreifen soll. Das Register 1 wird nun vermindert, um die Adresse des nächsten Digitalwertes für die Anzeige zu erhalten. .

Indem das Register R1 als Adressenzeiger verwendet wird, wird nun einer von acht Digitalwerten aus dem RAM geholt und vorbereitet für die Abgabe an die numerischen Anzeigen. Da der Digitalwert lediglich 4 Bits benötigt,

werden die oberen 4 Bits dazu verwendet, die Zwischenspeicher-Freigabeleitung 5 des Ports 2 und die Inhibitleitung 7 des Ports 2 richtig einzustellen. Die Leuchtdiodenanzeige 84. 86.88.90,92,94,96,98 oder 100, die dem derzeit angezeigten Parameter entspricht, wird vom Bit 6 des Ports 2 gesteuert. Das entsprechende Bit in dem angezeigten Digitalwert wird von dem Unterprogramm SRACE in FUNKT1 gesetzt oder zurückgesetzt. Diese Steuerinformation sowie der Digitalwert werden dann über das Port 2 an den Zwischenspeicher-Decoder 194 im Anzeigesystem 155 gesendet.

Die Kanaladresse für den Multiplexer 158, enthalten im Register R6. wird nun über das Port 2 ausgesendet. Es wird die Analog/Digital-Umsetzroutine ADCV1 ausgeführt, und der Digitalwert des Eingangs des Multiplexers 158 wird im Register 3 und im Akkumulator gespeichert.

FUNKT1- Figur 18

Diese Funktion initialisiert zuerst das Register R1 mit einer Adresse, die um eins grösser ist als die Adresse von Ziff. 1. dem Digitalwert, der in der am weitesten rechts liegenden Stelle der numerischen Anzeigen 80 und 82 angezeigt wird (der Wert wird vorder Verwendung von CMDIS vermindert). Die Funktion initialisiert ausserdem das Register R6 mit der ersten Kanaladresse, auf die der Multiplexer 158 zugreift. —

Als nächstes wird das Unterprogramm SRACE betreten. Dieses Unterprogramm erhöht einen 4-Sekunden-Zähler. Wenn dieser Zähler von einem Hexadezimalwert FF auf Null überläuft, so zeigt dies an, dass die 4-Sekunden-Anzeige-dauer verstrichen ist. und gemäss Zeitsteuerung wird ein neues Paar von Werten in den numerischen Anzeigen 80 und 82 dargestellt. Dies erfolgt durch Verschieben des Inhalts des Registers R7. Als nächstes setzt SRACE das Bit 6 in eine der acht Ziffernwert-RAM-Speicherstellen, so dass die den angezeigten Parametern entsprechende Leuchtdiodenanzeige eingeschaltet wird.

Nun wird die gemeinsame Anzeigeroutine CMDIS aufgerufen. Nach Beendigung der Routine wird Ziff. 1, die am weitesten rechts liegende Ziffernstelle der numerischen Anzeige 82. eingeschaltet, und der derzeitige Phasenstrom ist nun gelesen und von dem ADU 156 verarbeitet. Der derzeitige Phasenstromwert wird nun im RAM gespeichert.

Nun wird das Indexregister R7 geprüft, um zu bestimmen, ob es Zeit ist. den derzeitigen Phasenstromwert auf der numerischen Anzeige 80 der Frontplatte zur Anzeige zu bringen. Falls ja. wird der derzeitige Phasenstromwert in vier Ziffernwerte formatiert, und jeder dieser Ziffernwerte wird in Speicherstellen ZIFFER 8. ZIFFER 7, ZIFFER6. ZIFFER 5 innerhalb des RAM entsprechend den am weitesten links liegenden Anzeigeziffern gespeichert, d.h. in den Ziffernstellen für die numerische Anzeige 80. Ausserdem wird der derzeitige Erdstrom in vier Digitalwerte formatiert. Diese Digitalwerte werden in den RAM-Speicherstellen ZIFFER ZIFFER 3. ZIFFER 2 und ZIFFER 1 entsprechend den s Werten der am weitesten rechts liegenden Ziffern gespeichert, d.h. entsprechend den vier Ziffernsteilen der numeri sehen Anzeige 82. (In den Flussdiagrammen wird fürden derzeitigen Phasenstromwert die Abkürzung PPCUR und für den derzeitigen Erdstromwert die Abkürzung PGCUR io verwendet.)

Als nächstes wird der für die Funktion der langen Verzöt rung verwendete Wert des Phasenstroms gelesen. Um einer Wert zu erhalten, der doppelte Auflösung des Standardwerl des derzeitigen Phasenstroms aufweist, wird die dem 15 ADU156 zugeleitete Bezugsspannung über die Leitungöde Ports 1 eingestellt. Der ADU wird nun veranlasst, erneut d< Wert des Spitzenwertgleichrichters 160, wie er über den Mi tiplexer 158 geliefert wird, umzusetzen. Im Anschluss an di Beendigung der Analog/Digital-Umsetzung wird der Kon-20 densator des Phasenstrom-Spitzenwertgleichrichters 160 durch Erden des Ausgangs des Multiplexers 158 über den FET 186 entsprechend dem über die Leitung 5 des Ports 1 gegebenen Befehl zurückgesetzt. Der Wert des Phasenstror für lange Verzögerung ist nun im RAM gespeichert. Dieser 25 Wert ist im Flussdiagramm gemäss Fig. 18 mit LDPU abgekürzt.

FUNKT1 sendet nun über das Port 1 eine Kanaladresse a den Multiplexer 158, um den Erdstrom-Spitzenwertgleich-richter 162 auszuwählen. Die Analog/Digital-Umsetzroutii 30 ADCVI wird aufgerufen, den Erdstrom zu lesen und den Wert in einen Digitalwert umzusetzen. Nun wird der Erd-strom-Spitzenwertgieichrichterkondensator zurückgesetzt.

Bei höheren Werten des Phasenstroms kann der Erdstror wandler 28 fiktive Werte des Erdstroms erzeugen, wenn ein 35 solcher Wert tatsächlich nicht existiert. Dieser Effekt ist umso spürbarer, desto mehr der Phasenstrom ansteigt. Dah wird dem fiktiven Erdstrom dadurch Rechnung getragen, dass der Wert des in dem RAM zu speichernden Erdstroms um einen Faktor '/s des Phasenstroms vermindert wird, wen 40 der Phasenstrom zwischen 1.5 Einheiten und 9 Einheiten liegt. Wenn der derzeitige Wert des Phasenstroms grösser is als 9 Einheiten, wird der Erdstrom dadurch vernachlässigt, dass der derzeitige Erdstromwert auf Null gesetzt wird, wot der richtige Wert des Erdstroms nun in dem RAM gespei-45 chert ist.

FUNKT2- Figur 19

Diese Funktion bestimmt den durchschnittlichen Phaser so ström, nimmt Energieberechnungen vor und legt die Bauar nummer der Auslöseeinheit 26 fest. Zuerst wird der Multiplexer 158 über das Port 1 mit einer Adresse versorgt, die durch das Register 36 indiziert wird, um die Mittelungssch; tung 164 zu veranlassen, einen Analogwert an den ADU 15( 55 zu geben. Es wird die gemeinsame Anzeigeroutine aufgerufen, durch die veranlasst wird, dass Ziff. 2. d.h. die zweit« Ziffernstelle von rechts in der numerischen Anzeige 82, eir geschaltet wird und dass ein Digitalwert für den durchschnittlichen Phasenstrom geliefert wird. Der durchschnitt 6o liehe Phasenstrom ist in dem Flussdiagramm durch die Abkürzung Uve bezeichnet. Als nächstes wird der Wert des mittleren Phasenstroms mit dem Produkt aus Leistungsfaktor (PF) und Leitungsspannung, wie sie durch das Poten tiometer 110 der Frontplatte spezifiziert wird, multipliziert 65 Das Ergebnis ist der Wert für die derzeitige Kilowattzahl. PRKW. Dieser Wert wird zwischenzeitlich gespeichert und ausserdem auf die Megawattstunden-Zwischensumme addiert. Es wird geprüft, ob PRKW grösser ist als der nach

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16

der letzten Betätigung des Kilowatt-Rücksetzknopfes 1Q5

registrierte Spitzen-Kilowattwert (PKACKW). Ist PRKW grösser als dieser Wert, wird der aufgelaufene Spitzen-Kilowattwert mit PRKW gleichgesetzt, und beide Werte werden in dem RAM gespeichert.

Das Register R7 wird daraufhin geprüft, ob es an der Zeit ist. die derzeitigen Kilowatt- und Megawattstundenwerte auf den numerischen Anzeigen 80 und 82 anzuzeigen. Ist dies der Fall, so werden die genannten Grössen in vier Ziffernwerte formatiert und in die Speicherstellen für die Ziffernwerte innerhalb des RAM geladen.

Nun wird für den Multiplexer 158 eine Adresse erzeugt, um die Bauartnummer-Kennzeichnungsvorrichtung 170 auszuwählen, so dass diese einen Wert an den ADU 156 gibt. Nun erfolgt die A/D-Umsetzung der Bauartnummer, und der umgesetzte Wert wird im RAM gespeichert, um anzuzeigen, welches der verschiedenen wahlweisen (optionalen) Merkmale in der vorliegenden Auslöseeinheit enthalten ist, und um die Ausführung der entsprechenden Befehle weiter unten im ROM auszuwählen.

FUNKT3-Figur 20

Die erste Aufgabe dieser Funktion besteht darin, die Anzahl von über den Anschluss FER AUS auszusendenden Impulse zurückzusetzen. Diese Information wird später von dem gemeinsamen Anzeigeprogramm dazu verwendet, den richtigen Impulscode auf dem seriellen Ausgang (SER AUS) zu erzeugen. Das gemeinsame Anzeigeprogramm wird nun ausgeführt, um die Ziffer 3 einzuschalten, wobei es sich um die dritte Ziffer von rechts auf den numerischen Anzeigen handelt, und um einen Digitalwert von dem Spitzen-Kilo-watt-Einstellpotentiometer 108 zu erhalten. (Dieses Potentiometer ist in Fig. 20 durch KWST-Pot abgekürzt.)

Als nächstes wird ein Flaggesetzt, um zu verhindern, dass ein fehlerhafter Impuls von dem Anschluss FER AUS ausgesendet wird. Dann wird das Unterprogramm LESEN ausgeführt, um einen von acht diskreten Werten derSpitzen-Kilo-watteinstellungzu erhalten, wie sie durch das entsprechende Potentiometer 108 spezifiziert wird. Diese Routine wird unten noch im einzelnen erläutert.

Nun wird geprüft, ob es Zeit für die Anzeige der Spitzen-Kilowatt-Einstellung (KWST) auf der numerischen Anzeige 80 ist. Falls ja. wird die Spitzen-Kilowatteinstellung, wie sie durch das Unterprogramm LESEN bestimmt wurde, in vier Digitalwerte formatiert und in den Ziffernwert-Speicher-stellen innerhalb des RAM gespeichert, welche den Ziffern der numerischen Anzeige 80 entsprechen.

In dem RAM wird eine laufende Zwischensumme der Kilowattzahl gehalten. Diese Zwischensumme wird von dem derzeitigen Kilowattwert bei jeder Ausführung von FUNKT3 erhöht, um dadurch die Kilowattwerte über die Zeit zu integrieren, was zu einem den Kilowattstunden entsprechenden Wert führt. Nun wird diese Stelle des RAM geprüft, um zu bestimmen, ob ein Wert entsprechend den Kilowattstunden erreicht ist. Falls ja, wird eine Megawattstunden-Zwischensumme im RAM erhöht, und die Kilowattstunden-Zwischensumme wird unter Beibehaltung des Restes zurückgesetzt. Es wird geprüft, ob es an der Zeit ist, den Inhalt der Megawattstunden-Zwischensumme auf der Anzeige darzustellen. Falls ja, so wird diese Grösse in vier Ziffernwerte formatiert und in den Ziffernwert-Speicherstellen des RAM entsprechend der numerischen Anzeige 82 gespeichert.

Nun wird die Leitung3 des Ports 2 aktiviert, um den Multiplexer 166 auszuwählen und den Multiplexer 168 als Eingabequelle fiirden Multiplexer 158 auszuschliessen. Es erfolgt eine Analog/ Digiial-Umsetzung der Werte der Frontplattenschalter 102, 104 und 106, und ein für jede Kombination der Schaltereinstellungen einzigartiger Digitalwert wird in dem RAM gespeichert.

FUNKT4- Figur21

Die erste Aufgabe von FUNKT4 besteht darin, das gemeinsame Anzeigeprogramm zum Einschalten der Ziff. 4 aufzurufen, wobei es sich bei der Ziff. 4 um die vierte Ziffer von rechts der numerischen Anzeige 82 handelt. Ferner wird das PFx LF-Potentiometer 110 [Potentiometer für die Grösse Leistungsfaktor (PF) x Leitungsspannung (LS)] abgelesen und es wird ein entsprechender Digitalwert zurückgegeben. Nun wird das Unterprogramm LESEN aufgerufen, um den dem Digital wert des PFx LS-Potentiometers 110 entsprechenden Tabellenwert zu erhalten. Wenn es an der Zeit ist, den PFx LS-Wert anzuzeigen, wird dieser Wert in vier Ziffernwerte formatiert und in den der numerischen Anzeige 80 entsprechenden Speicherstellen des RAM gespeichert.

Nun wählt die Leitung 3 des Ports 2 den Multiplexer 166 als Eingabequelle für den ADU 156 über den Multiplexer 158 aus, es wird eine Analog/Digital-Umsetzung auf dem Spannungsteilernetzwerk, welches die Druckknopfschalter 105, 107, 128 und 130 enthält, durchgeführt. Ein dem Muster der nun gedrückten Druckknöpfe entsprechender einzigartiger Digitalwert wird in dem RAM gespeichert. Diese Grösse wird ausserdem daraufhin überprüft, ob überhaupt irgendein Druckknopf gedrückt wurde. Falls nicht, wird die Routine FUNKT5 betreten. Andernfalls wird geprüft, ob der Kilo-watt-Rücksetz-(KWST-)Druckknopf 105 gedrückt wurde. Falls ja, wird der Wert der Spitzen-Kilowattzahl im RAM gelöscht. Als nächstes wird geprüft, ob die System-Rücksetz-taste 107 gedrückt wurde. Falls ja, werden sämtliche Auslöseanzeigen gelöscht, die seriellen Ausgangs-Impulscodes werden auf Null gesetzt, die Anzeigesequenz wird zurückgesetzt, und die Unterbrechung wird freigegeben. Wenn der System-Rücksetzknopf nicht gedrückt wurde, dann ist einer der Test-Druckknöpfe 128 und 130 gedrückt. Der Digitalwert des über die Multiplexer 166 und 158 gelesenen Druckknopfes wird nun in einem Test Flag gespeichert.

FUNKT5- Figur 22

Es wird die gemeinsame Anzeigeroutine aufgerufen, um die Ziff. 5, d.h. die fünfte Ziffer von rechts gesehen, anzuzeigen, und um das Potentiometer 112 fürdenSofort-Ansprechwert abzulesen. Das Unterprogramm LESEN nimmt den von der gemeinsamen Anzeigeroutine gelieferten Digitalwert der Potentiometereinstellung und ermittelt den aktuellen Einstellwert aus der in dem ROM gespeicherten Tabelle. Nun wird geprüft, ob es Zeit für die Anzeige des eingestellten Sofort-Ansprechwertes auf der numerischen Anzeige 80 ist. Falls ja, wird der Sofort-Ansprechwert in vier Ziffernwerte formatiert und in den Ziffern der numerischen Anzeige 80 entsprechenden RAM-Speicherstellen gespeichert.

Nun wird das Test-Potentiometer 120 über die Multiplexer 168 und 158 gelesen, und es wird ein entsprechender Digital-wert ermittelt. Der zuvor von der Abtastung der Frontplat-tenschalter erhaltene Digitalwert wird nun geprüft, um zu bestimmen, ob der Schalter 106 in derStellung «Auslösen» ist. Falls ja, wird in die RAM-Speicherstelle, wo normalerweise der Wert des Test-Potentiometers 120 gespeichert würde, ein fester Wert gespeichert. Dieser feste Wert wird zu einem späteren Zeitpunkt der Ausführung des Tests interpretiert als sechs Einheiten für den Phasenstrom oder 1.5 Einheiten für den Erdstrom. Wenn der Schalter 106 in derStellung «nicht auslösen» ist, wird als nächstes geprüft, ob mehr s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

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al.s ein Druckknopf gedrückt ist. Dies ist ein unzulässiger Zustand, und es wird kein Test durchgeführt. Wenn bestimmt wird, dass nur ein Druckknopf gedrückt ist. wird geprüft, um weichen Druckknopfes sich handeil. Wurde der Druckknopf «Erde» 130 gedrückt, wird geprüft, oh der Wert des Test-Potentiometers 120, wie er im RAM gespeichert ist. grösser oder gleich dem derzeitigen Wert des Erdstroms ist. Falls nicht, so bedeutet dies, dass der tatsächliche Wert des l'lrdstroms. der nun von dem System erfasst wird, grösser als der Wert des von dem Potentiometer 120 simulierten Erd-stroms isl. Daher wird kein Test ausgeführt und die Auslöseeinheit führt die Standard-Erdstrom-Grenzwertprüfungen _ durch. Wenn der Wert des Test-Potentiometers 120. wie er im RAM gespeichert ist. grösser ist als der derzeitige Wert des lirdstroms. werden Indizes gesetzt, um die Test-Leuchtdiode 100 anzuschalten, der Wert des Test-Potentiometers 120 wird in vier Ziffernwerte formatiert und in den den Ziffern der numerischen Anzeige 82 entsprechenden RAM-Speicherzellen gespeichert, und die Anzeige der numerischen Anzeige 82 wird festgehalten.

Ist der Druckknopf «Phase» 120 gedrückt, wird geprüft, ob der Wert des Test-Potentiometers, wie er im RAM gespeichert ist. grösser ist als der derzeitige Phasenstrom. Falls nicht, ist der tatsächliche Wert des Phasenstroms kritischer als der simulierte Testwert, und es wird kein Test durchge-iühri. Stattdessen werden von dem System die normalen Grenzwertprüfungen betreffend den derzeitigen Phasen-■liom durchgeführt. Wenn der simulierte Testwert des Pha-sensiroms grosser ist als der derzeitige Wert des Phasen-siroms. wird ein Index gesetzt, um dieTest-Leuchtdiode 100 ein/uschallen, der Wert des Test-Potentiometers 120 wird in \ ier Ziffernwerte formatiert und in den den Ziffern der numerischen Anzeige 80 entsprechenden RAM-Speicher-••tellen gespeichert, und es wird ein Index gesetzt, um die numerische Anzeige 80 festzuhalten, d.h. «einzufrieren».

Ks w ird nun geprüft, ob das Test-Flag gleich dem durch die \htastung der Druckknöpfe erzeugten Bit-Muster ist. Falls ja. so bedeutet dies, dass der Test-Druckknopf noch gedrückt rt ird. Weil nicht eher ein Test durchgeführt wird, als bis der Knopf losgelassen ist. wird zu diesem Zeitpunkt kein Test .iurchgeführt. Unterscheidet sich der Wert desTest-Flags von ■dem des Druckknopfes, wird geprüft, ob der Druckknopf l'hase» 128 gedrückt ist. Falls ia. wird der Wert des Test-Poteniiometers 12Ü in den dem derzeitigen Phasenstrorn.und dem lange verzögerten Phasenstrom entsprechenden RAM-Speicherstellen gespeichert. Wurde der Knopf «Erde» gedrückt, w ird der Wert des Test-Potentiometers 120 in denjenigen RAM-Speicherstellen gespeichert, die dem derzeitigen Wert des Erdstroms entsprechen. Dies beendet dçn Abschnitt der in Funktion 5 enthaltenen Testfunktion;

Als nächstes wird der derzeitige Wert des Phasenstroms mit dem Sol'ort-Ansprechwert verglichen, der durch das" Potentiometer 112 spezifiziert ist. Wenn der derzeitige Wert des l'hasensiroms unter diesem Wert lieg:, wird sofort in die I unktion (•> eingetreten. Wenn der derzeitige Wert des Pha-^■nsiroms grösser ist als der Sofort-Ansprechwert, w ird ein lnde\ gesetzt, um das gemeinsame Anzeigeunterprogramm •'Li \eranlassen, ein Muster von Impulsen an den Anschluss SI R ALS auszugeben, um anzuzeigen, dass eine sofortige Xuslösungerlolgt ist. und es wird das Unterprogramm «Aus-i>'son-> aufgerufen, was in einem späteren Abschnitt erläutert weiden wird. • <.~

FUNKT6-Figur 23

Die gemeinsame Anzeigeroutine wird zum Einschalten der Ziff. 6 ausgeführt, und das Potentiometer für den — Aiisprechwert tur lange Verzögerung wird gelesen und umgesetzt. Der Digitalwerl entsprechend dieser Potentiometereinstellung w ird nun durch das Unterprogramm «Lesen» behandelt, um den entsprechenden Tabellenwert zu ermitteln. Wenn es Zeit Iiir die Anzeige des Ansprechwertes für 5 lange Verzögerung aut den numerischen Anzeigen ist. wird der Aiisprechwert für lange Verzögerung (LD PU) in vier Ziffernwerte formatiert und in den RAM-Speicherstellen gespeichert, die den Ziffern der numerischen Anzeige SO entsprechen. Als nächstes w ird das Potentiometer 122 für die io lange Verzögerungszeit ( LDT-Potentiometer) abgetastet, und der gelesene Wert w ird in einem Digitaluert umgewandelt und von der Routine «Lesen» verarbeitet, um den Tabellen-w ort für die lange Verzögerungszeit zu erhalten.

Dann w ird eine Grenzwertprüfung für die lange Verzöge-15 rung durchgeführt, indem zuerst der Phasenstrom für lange Verzögerung und der Ansprechwert für lange Verzögerung \ erglichen werden (LDPC > LDPU'.'). Ist der Phasenstrom für lange Verzögerung (LDPC) nicht grösser als der Aiisprechwert für lange Verzögerung, w ird die Zwischen-:o summe für lange Verzögerung um das Quadrat der Differenz zwischen dem eingestellten Ansprechwerl lür lange Verzögerung und den Phasenstrom für lange Verzögerung vermindert. Dann wird in FUNKT7 eingetreten.

Wenn der Phasensirom für lange Verzögerung grösser ist 25 als der Ansprechwert für lange Verzögerung, wird die Zwischensumme für lange Verzögerung um das Quadrat des Phasenstroms für lange Verzögerung erhöht. Es wird nun geprüft, ob die Zwischensumme für lange Verzögerung grösser ist als der Wert der für eine lange verzögerte Auslö-.'(i sung spezifizierten Zu ischensumme lür lange Verzögerung. Falls nicht, wird in FUNKT7 eingetreten. Wenn der Stromwert der Zwischensumme grösser ist als der Auslösepegel, wird in dem RAM ein Code gespeichert, damit das gemeinsame Anzeigeprogramm den richtigen Impulscode über den 35 Anschluss SER AUS abgibt, um so eine lange verzögerte Auslösung anzuzeigen. Als nächstes w ird das U nterpro-gramm «Auslösen» aufgerufen, und die Zwischensumme für lange Verzögerung w ird gelöscht. Dann w ird in FUNKT" eingetreten.

-441

FUNKT7- Figur 24

Das gemeinsame Anzeigeprogramm wird aufgerufen, um die Ziff. 7 anzuzeigen und einen Digitalwert der Einstellung 45 des Potentiometers 116 für den Ansprechwert für kurze Verzögerungszeit zu erhalten. Dann wird die Routine «Lesen» aufgerufen, um den entsprechenden Tabellenwert für den dem vom Potentiometer abgetasteten Digitalwert entsprechenden Ansprechwert für kurze Verzögerung zu erhalten. . 5» Es w ird geprüft, ob es Zeit für die Anzeige des Ansprechwertes für kurze Verzögerung ist. Falls ja. wird der Ansprechwert für kurze Verzögerung in vier Ziffernwerte formatiert und in denjenigen RAM-Speicherstellen gespeichert, die den Ziffern der numerischen Anzeige î>0 entsprechen. Leitung 3 55 von Port 2 w ird nun aktiviert, um Multiplexer 166 auszuwählen. das Potentiometer 124 für kurze Verzögerungszeit l.SDTl abzutasten und hieraus einen Digitalwert zu eriialten. Dann wird der Tabellenwert lür die kurze Verzögerungszeil durch das Programm «Lesen» ermittelt. Wenn es nun Zeit 60 für die Anzeige der kurzen Verzögerungszeit ist. w ird der Wert der kurzen V'erzogerungszeit in \ icr Ziffernwerte formatiert und in den R.AM-Speichersteilen gespeichert, die für die Anzeige als Ziffern 1 bis 4 in der numerischen Anzeige 82 vorgesehen sind.

65 Nun w ird der Grenzwert lür die kurze Verzögerung geprüft, indem zuerst der derzeitige Phasenstrom ( PPC L R) mit dem Ansprechwert für kurze \ erzogerung(SDPl ) verglichen w ird. Wenn der eingestellte Ansprechwert nicht

1

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überschritten wird, wird die Zwischensumme für kurze Verzögerung (SD) gelöscht und in die Funktion 8 eingetreten.

Wenn der derzeitige Phasenstrom grösser ist als der Ansprechwert für kurze Verzögerung, wird die RAM-Speicherstelle entsprechend dem Muster der Schalter 102, 104 und 106 geprüft, um zu bestimmen, oheine kurz verzögerte l:T-Funktion über den Schalter 102 aufgerufen ist. Falls ja. wird das Quadrat des derzeitigen Phasenstromwertes auf die Zwischensumme für die kurze Verzögerung addiert, und der neue Wert der Zwischensumme für die kurze Verzögerung wird mit dem Auslösepegel für kurze Verzögerung verglichen. Wenn der Auslösepegel überschritten wird, wird ein Impulscode für den Anschluss SER AUS und die Fernanzeige gespeichert und es wird das Unterprogramm «Auslösen» aufgerufen. Wird der Zwischensummen-Auslösepegel nicht überschritten, wird in die Funktion 8 eingetreten.

Wurde für den Test kurzer Verzögerung keine I:T-Funk-tion spezifiziert, wird der derzeitige Phasenstromwert. auf den Zwischenwert für die kurze Verzögerung addiert und es w ird ein Vergleich durchgeführt, um zu bestimmen, ob der neue Wert der Zwischensumme für die kurze Verzögerung nun den Zwischenwert-Auslösepegel für kurze Verzögerung überschreitet. Falls nicht, wird sofort in FUNKT8 eingetreten. Wenn der Zwischensummen-Auslösepegel überschritten wird, wird der Impulsecode für SER AUS und die Fernanzeige gespeichert, und es wird die Routine «Auslösen» vordem Eintritt in FUNK.T8aufgerufen.

FUNKT8- Figur 25

Die gemeinsame Anzeigeroutine wird aufgerufen, um Ziff. 8 anzuzeigen, die am weitesten links liegende Ziffernstelle in der numerischen Anzeige 80. und um das Potentiometer für den Erdschluss-Ansprechwert abzutasten und umzuwandeln. DerTabellenwert für den Erdschluss-Ansprechwert (GFPU) entsprechend dem Digitalwerl des Potentiometers 118 wird dann von dem Unterprogramm «Lesen» bestimmt und im RAM gespeichert. Wenn es nun an der Zeit ist, den Erd-schluss-Ansprechwert anzuzeigen, wird diese Grösse in vier Ziffernwerte formatiert und in den den vier Ziffern der numerischen Anzeige 80 entsprechenden RAM-Speicher-stellen gespeichert.

Das Potentiometer 126 für die Erdschlusszeit ( G FT) wird nun abgetastet, und es wird ein entsprechender Digitalwert ermittelt. Dann bestimmt das Unterprogramm «Lesen» den Tabellenwert entsprechend dem Digitalwert des Potentiometers 126. Wenn es an der Zeit ist für die Anzeige des Erdschlusswertes, wird diese Grösse in vier Ziffernwerte formatiert und in den den vier Ziffern der numerischen Anzeige 82 entsprechenden RAM-Speicherstellen gespeichert. Nun wird geprüft, ob der derzeitige Wert des Erdschlussstroms ( PGTUR) grösser ist als der Erdschluss-Ansprechwert tGFPU). Falls nicht, erfolgt eine zusätzliche Prüfung dahingehend, ob der derzeitige Wert des Erdschlussstroms grösser ist als die Hälfte des Erdschluss-Ansprechpegels. Falls ja, v. ird das Erdschluss-Verriegeiungsflag gesetzt. Die Erdschluss-Zwischensumme wird anschliessend erniedrigt, und die Schleife kehrt zu FUNKT1 zurück.

Wenn der derzeitige Wert des Erdschlusss.troms nicht grösser ist als der Erdschluss-Ansprechpegel. wird anschliessend die das Frontplatten-Schaliermuster spezifizierende Speicherstelledes RAM geprüft. Ist der Erdschluss-FT-Schalter 104 gesetzt, wird eine Grösse entsprechend dem I.flachen des derzeitigen Wertes des Erdschlussstroms auf die Erdschluss-Zwischensumme(GF-Zwischensumme) addiert. Wenn der I:T-Schalier 104 nicht gesetzt ist, wird die Erdschluss-Zwischensumme lediglich erhöht.

Als nächstes wird geprüft, ob die Erdschluss-Zwischen-

18

summe grösser ist als der Erdschlusszeit-Grenzwert. Falls nicht, wird bei FUNKT1 erneut in die Hauplprogramm-schleife eingetreten. Ist die Zwischensumme grösser als die Erdseh lusszeit (GFT). wird ein Impulscodegespeichert, der s ermöglicht, dass das richtige Codemuster auf dem Anschluss i SHR AUS abgegeben wird, und es wird das Unterprogramm «Auslösen» vorder Rückkehr zum oberen Teil der Haupt-programmschleife bei FL'NKTl aufgerufen.

m AUSLÖSEN-Figur 27

Dieses Unterprogramm wird immer dann ausgeführt.

wenn elektrische Bedingungen des Leistungsschaliers die | Grenzwerte der Zeit/Strom-Kennlinie, wie sie über die 15 Frontplatte der Auslöseeinheit 26 eingegeben wurden, überschritten werden. Bedingungen ausserhalb der Grenzen werden durch die aufrufenden Funktionen der Hauptprogrammschleifenbefehle erfasst. die in dem ROM gespeichert sind. :

20 Das Unterprogramm «Auslösen» prüft zuerst das Auslöse-flag, um zu bestimmen, ob diese Auslösebedingung bei einer vorhergehenden Ausführung der Hauptschlcife erfasst [

wurde. Falls ja. wird im nächsten Schritt das Register R7 gesetzt und die numerische Anzeige festgehalten. Ist dies das 25 erste Mal. dass die Auslösebedingung erfasst wird, wird das Auslöseflag zurückgesetzt, und der derzeitige Wert des Pha-senstroms wird in die Ziffernwertsteilen des RAM entsprechend den Ziffern der numerischen Anzeige 80 geladen. Als nächstes wird Bit 6 der entsprechenden Ziffernwertstelle im 30 RAM gesetzt, um zu veranlassen, dass die richtige Leuchtdiode auf der Frontplatte leuchtet, um die jenige Funktion anzuzeigen, die den Auslösevorgang verursacht hat. Man beachte, dass. wenn Bit 6 eines Ziffernwertes auf Port 2 gesendet wird, die Leitung 6 von Port 2 aktiviert wird, wenn 35 und nur wenn die an die richtige Leuchtdiode angeschlossene Ziffer erleuchtet ist. Dies schaltet den Transistor 208 an, um • die richtige Leuchtdiode ( LED) zu erleuchten.

Dann wird das Register R7 gesetzt, um die numerische Anzeige einzufrieren und zu verhindern, dass irgendeine der ■w Funktionen der Hauptschleife versucht, eine andere Grösse zur Anzeige zu bringen. Nun erfolgt eine Unterbrechungssperre. und es wird geprüft, ob dieser Aufruf der Routine «Auslösen» das Ergebnis eines ausgeführten Tests war, d.h. das Ergebnis davon, dass die Bedienungsperson entweder den ! -«s Knopf «Phase» 128 oder den Knopf «Erde» 130 betätigt hat. Falls ja. wird geprüft, ob der Schalter 106 sich in der Stellung «nicht auslösen» befindet. Ist dies der Fall, setzt das Unterprogramm dasTestflag und den 4-Sekunden-Zeitgeber zurück und kehrt zur aufrufenden Stelle zurück.

5« Wenn der Schalter 106 sich in derStellung «Auslösen» befindet oder wenn der Aufruf des Unterprogramms «Auslösen» nicht durch einen Test veranlasst wurde, wird die Leitung 4 des Ports l betätigt. Hierdurch wird ein Signal über die Leitung 190(Fig. 2) an den Transistor 192gegeben, welches 55 die Auslösespule 22 betätigt und ein Öffnen der Kontakte 18 veranlasst. Das Testflag und der4-Sekunden-Zeilgeber werden zurückgesetzt, und das Unterprogramm kehrt zur aufrufenden Stelle zurück.

m LESEN - Figur 28

Dieses Unterprogramm erlullt eine ['abellen-Nachschiage-funktion. so dass die Grenzwert-Hinstellpoteruiometer aui der Frontplattc der Auslöseeinheit 26 irgendeinen der acht as diskreten Werte auswählen können, anstatt ein sich kontinuierlich änderndes Ausgangssignal abzugeben. Zusätzlich schafft das Unterprogramm einen Hystereseell'ekt, wenn die Potentiometer eingestellt werden, um das unerwünschte

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Ändern der Potentiometerwerie bei Änderung der Umgebungstemperaturauszuschalten und den Einstellvorgang leichter und einfacher zu gestalten.

Nach Eintritt in das Unterprogramm «Lesen» enthält das Register RO die Adresse derjenigen RAM-Speicherstelle,-unter der der auszulösende Parameterwert gespeichert ist, Register 2 enthält die Anfangsadresse der Tabelle von 8 Werten, die von dem Potentiometer ausgewählt werden können, und der Akkumulator und Register R3 enthalten jeweils den Digitalwert der von dem Potentiometer eingestellten Spannung, wie sie an den ADU 156 geliefert wird.

Zuerst wird geprüft, ob bereits ein Auslösevorgang stattgefunden hat. Falls ja, wird das Unterprogramm sofort verlassen. Andernfalls werden von dem 8 Bits umfassenden Digitalwert der Potentiometer-Spannungseinstellung die unteren fünf Bits fallengelassen, und die drei höchstwertigen Ziffern werden zirkuliert, um die niedrigstwertigen Bits zu werden. Der Akkumulator enthält somit eine Binärzahl mit" einem Dezimalwert zwischen Null und 7. Diese Grösse wird dann auf die Anfangsadresse der Tabelle addiert, die im Register R2 gespeichert ist, wodurch sich die RAM-Adresse des von dieser speziellen Einstellung des Potentiometers ausgewählten Tabellenwertes ergibt. Der so erhaltene Wert kann zum Aktualisieren des speziell eingestellten Parameters herangezogen werden oder nicht, abhängig von dem vorhergehenden Wert dieses Potentiometers.

Wenn die neue Einstellung, wie sie von der Tabelle erhalten wird, der alten Einstellung gleicht, wird die alte Einstellung in den RAM unter die durch das Register RO spezifizierte Adresse zurückgeladen. Wenn der neue Einstellwert nicht dem allen Einsiellwert gleicht, erfolgt der Hysterese-lest.

Grundsätzlich prüft der Hysteresetest den gesamten 8-Bit-Ausgangdes ADU 156. wie er von dem Potentiometer abgetastet wird. Sind Bit 1 und Bit 2 gleich, d.h. sind die Bits entweder 00 oder 11. wird der neue Einstellwert ignoriert, und deralle Einstellwerl wird in das RAM zurückgeladen. Der Zweck dieser Massnahme lässt sich ausTabelle 1 ersehen, in der von 28 möglichen Kombinationen des ADU-Ausgangs-signals 8 Werte dargestellt sind. Wie bereits erläutert wurde, bestimmen die höchstwertigen Bits, d.h. die Bits 5,6 und 7, den Einstellpunkt des Potentiometers. Wie man aus Tabelle I ersieht, erhöht sich die Potentiometereinstellung in binäre Schreibweise von 100 auf 101, wenn das Ausgangssignaides Analog/Digital-Umsetzers von dem Wert D auf den Wert E wechselt. Durch Ignorieren einer Änderung in der Potentio-metereinstellung. bei der Bits I und 2 entweder 11 oder 00 sind, wird ein Hystereseeffekt erzielt.

Tabelle I

Bit-Nummer 7 6

5

4

3

2

1

0

Wert

: 0

0

1

1

1

0

0

- A

1 0

0

1

1

1

0

1 —

- - B

1 0

0

1

1

1

1

0

C

1 0

0

1

1

1

1

1 —

D

1 0

1

0

0

0

0

0

- - E

1 0

1

0

0

0

0

1 —

F

I 0

1

0

0

0

1

0

- G

1 0

1

0

0

0

1

1 —

-- H

Vergegenwärtigt man sich, dass der Hysteresetest nur durchgeführt wird, wenn eine Änderung in oberen drei Bits des Auseangssignals des ADU vorliegt, ersieht man, dass ein Erhöhen des Ausgangssignals des ADU vom Wert B auf den Wert C nicht dazu führt, dass ein neuer Wen gespeichert wird, weil die oberen drei Bits von B und C gleich sind. Ein Ansteigen vom Wert B auf den Wert G jedoch würde klar dazu führen, dass ein neuer Wert gespeichert wird, da Bit 5 die Ausgangsgrösse von 0 auf 1 gewechselt hat.

Ohne die Ausführung des Hysteresetests würde ein Ansteigen der ADU-Ausgangsgrósse vom Wert C auf den Wert F in ähnlicher Weise dazu führen, dass ein neuer Potentiometerwert gespeichert wird. Dies jedoch stellt eine Änderung des Wertes von etwa J/:5óder maximalen Potentiometereinstellungoder weniger als 1.2% dar. Eine solche Veränderung kann leicht aufgrund von Schwankungen der Umgebungstemperatur auftreten.

Durch die Verwendung des Hysteresetests, in dem die ADU-Ausgangsgrösse mit gleichen Werten in den Bits 1 und 2 ignoriert werden, würde eine Änderung der ADU-Ausgangsgrösse vom Wert C auf den Wert F dazu führen, dass die neue Potentiometereinstellung ignoriert wird und die alte Potentiometereinstellung in den RAM zurückgeladen wird, weil Bit 1 und 2 des Wertes F beide Null sind. Wenn in ähnlicher Weise die Bedienungsperson den Wert des Potentiometers vermindern würde, was zur Folge hat. dass die ACU-Ausgangsgrösse sich vom Wert G auf den Wert C ändert, würde ebenfalls der neue Wert ignoriert und der alte Wert beibehalten werden, weil die Bits 1 und 2 des Wertes C beide 1 sind, und der Hysteresetest würde die neue Einstellung zurückweisen. Man sieht daher, dass der Hysteresetest sicherstellt. dass die Potentiometereinstellung um mehr als 4/2S6 des insgesamt möglichen Einstellbereichs geändert werden muss, bevor eine neue Einstellung akzeptiert wird. Man könnte entgegenhalten, dass der beschriebene Hysteresetest nicht ausreichend genau ist, weil eine zulässige Einstellungsänderung möglicherweise ignoriert wird. Dies könnte beispielsweise eintreten, wenn die alte Potentiomeiereinstellung eine ADU-Ausgangsgrösse erzeugt, die wesentlich grösser ist als der Wert H, beispielsweise 10110101, und der neue Potentiometereinstellwert. der von einem ADU-Ausgangssignal erzeugt wird, der Wert D ist. Man sieht, dass dies eine sehr grosse Winkeländerung des Potentiometers darstellt und dennoch die einen dem Werl D entsprechenden Wert erzeugende Endstellung ignoriert würde, weil Bit 1 und Bit 2 beide 1 sind. Es sei jedoch daran erinnert, dass ein interaktiver Vorgang stattfindet und dass der von dem Unterprogramm «Lesen» ausgewählte Parameterwert vom Standpunkt einer menschlichen Bedienungsperson aus gesehen sofort auf der numerischen Anzeige 80 oder 82 dargestellt wird. In dem gerade angegebenen Beispiel würde die Bedienungsperson sehen, dass eine sehr grosse Verstellung des Potentiometers keine Änderung des Einstellwertes erzeugte, und die Bedienungsperson würde selbstverständlich noch eine weitere Einstellung vornehmen. An irgendeinem Punkt würden die weiteren Einstellversuche dazu führen, dass ein neuer Wert von der Routine «Lesen» ausgewählt wird und auf der numerischen Anzeige dargestellt wird. Wäre die erzeugte Änderung grösser als erwünscht, würde die Bedienungsperson eine Rückstellung in die entgegengesetzte Richtung vornehmen, wobei zur Durchführung dieses Vorganges wesentlich weniger Zeit benötigt wird, als für die Erklärung dieses Vorganges. Die dargestellte Methode ist eine äusserst kostenwirksame und bequeme Methode zum Eingeben von Parameteränderungen für die Zeit/Strom-Ausiesekennlinie in einen Leistungsschalter. Die Einstellung des Potentiometers auf die äusseren oberen und unteren Grenzwerte hat zur Folge, dass der engste Wert angezeict wird.

s io

IS

20

25

30

35

40

45

50

55

«

65

658747

20

Für den Fali, dass das Bit 2 nicht gleich dem Bit 3 ist, d.h., dass der Hysteresetest die Einstellung nicht ignoriert, wird in das Register R7 ein Bitmuster geladen, um diesen Einstell-wert auf der numerischen Anzeige 80 oder 82 darzustellen. Dann wird der 4-Sekunden-Zeitgeber zurückgesetzt und der neue Einstellwert wird in der diesem speziellen Parameter entsprechenden RAM-Speicherstelle gespeichert. Dann kehrt das Unterprogramm zu der aufrufenden Funktion zurück.

Wenn eine ADU-Ausgangsgrösse von lauter Nullen oder lauter Einsen erhalten wird, interpretiert das Programm «Lesen» dies als einen Potentiometerfehler. Dann wird aus der Tabelle der engste Parameterwert ausgewählt, auf der numerischen Anzeige 80 oder 82 dargestellt und im RAM gespeichert.

I. Hardware-Initialisierung nach Netzeinschaltung

Nach der Netzeinschaltung muss der Mikrocomputer 154 initialisiert werden. Bei dem Intel 8048 erfolgt dies über einen RS-Stift, der, falls er auf niedrigem Potential gehalten wird, das Programm veranlasst, auf die Adresse Null zu «springen», welche vereinbarungsgemäss die Startadresse des Start-Unterprogramms bei Netzeinschaltung ist. Der RS-Stift wird von der Spannungsversorgung über D900 für etwa 5 Millisekunden auf niedrigem Potential gehalten, nachdem +5 V" angelegt sind.

Der RS-Stift beeinflusst jedoch nicht die von dem Mikrocomputer kommenden E/A-Leitungen, und so können diese während der Netzeinschalt-Einschwingvorgänge entweder einen hohen oder niedrigen Ausgangszustand einnehmen, welcher im Fall von vier speziellen Leitungen des Ports 1 und des Ports 2 verursachen kann, dass eine übermässige Versor-gungsspannungsableitung, ja selbst ein unvorhergesehener Auslösevorgang des Leistungsschalters 10 oder anderer angeschlossener Schalter erfolgt. Es handelt sich um folgende Leitungen:

1. LED (Leitung 6 von Port 2; diese Leitung sollte auf niedrigem Potential sein, um sicherzustellen, dass sämtliche Leuchtdioden(LED)-Anzeigen auf der Frontplaue ausgeschaltet sind).

2. lNHIBlT2l2(Leitung7 von Port2;diese Leitung sollte im dritten Zustand sein, d.h. hochohmig, um sicherzustellen, dass sämtliche acht Ziffern der 7-Segment-LED-Anzeigen 80 und 81 ausgeschaltet sind).

3.IMPULS 178 (Leitung 7 des Ports 1 ; diese Leitung sollte hochohmig sein, um sicherzustellen, dass der Impulstransformator 501 ausgeschaltet ist).

4. AUSLÖSEN 190 (Leitung4 von Port 1 ; sollte hoch-ohmigsein, um sicherzustellen, dass bei der Netzeinschaltung keine falsche Auslösung erfolgt).

Die gewünschte Hochohmigkeit wird mittels ejnes Hexadezimalpuffers U900 erzielt. Wenn RS des Mikrocomputers 154 niedrig ist. ist SPERREN ( A) von U900 niedrig (entfernt), wodurch SPERREN (B) hoch (aktiv) ist. Auf diese Weise werden die vier kritischen Leitungen vom Mikrocomputer 154 in den hochohmigen Zustand geschaltet, mit Ausnahme von LED ; diese Leitung wird wunschgemäss durch den Herunterzieh-Widerstand R905 auf niedrigem Potential gehalten.

Eine zweite Funktion des U900 besteht darin, den in Fig. 16 dargestellten Zähler U901 zurückzusetzen.

J. Automatisches Rücksetzen

Isl einmal ein erfolgreicher Netzeinschalt-Übergang erfolgt, fährt der Mikrocomputer 154 unendlich mit der Ausführung einer logischen und sequentiellen Folge von

Befehlen fort. Bei ungewöhnlichen Bedingungen. z.B. bei • solchen Bedingungen, die von elektrischen System-Einschwingvorgängen verursacht werden, ist es möglich, dass • ein Befehl nicht richtig ausgeführt wird. Der einzige Weg s zum Zurückstellen des Mikrocomputers !54auf seine ordnungsgemässe Prögrammausführung besteht darin,£ine weitere Rücksetzoperation vorzunehmen. In unbewachten Anlagen muss dieses Rücksetzen automatisch erfolgen.

Das Rücksetzen erfolgt mittels eines Zählers U901, der io einen 400-kHz-Taktausgang(ALE) vom Mikrocomputer 154 dazu verwendet, eine feste Zeitverzögerung zwischen dem letzten RS-lmpulsvon U901 und einem hohen Signal auf Q11 (RS des Mikrocomputers) zu schaffen. Wenn der RS-Impuls von U901 früh genug kommt, bleibt Ql 1 niedrig, und is der Mikrocomputer wird nicht zurückgesetzt.

Die RS-lmpulse von U901 werden vom Kollektor des Transistors 228 abgeleitet. Normalerweise haben diese Impulse eine Breite von lOOjisund treten etwa alle 2 Millisekunden auf. Die Schaltung ist so ausgelegt, dass Ql 1 5,46 Mil-20 lisekunden Anlaufzeit benötigt (d.h. um auf hohes Potential zu gehen), und daher ist Ql 1 stets niedrig.

Wenn eine falsche Befehlsausführungsequenz erfolgt, würden die folgenden möglichen Bedingungen ein automatisches Rücksetzen des Mikrocomputers (Qll würde die Zeit-25 sperre überschreiten, d.h. auf hohes Potential gehen) -bewirken:

228-EIN

Wenn diese Bedingung länger als 300 ns vorliegt, wird der 30 impulstransformator501 gesättigt, und RS von U901 bleibt niedrig.

228-AUS

Bei dieser Bedingung bleibt RS von U901 niedrig.

35

228 - Impulsgeschwindigkeit zu langsam

Wenn die Einschaltimpulse für den Transistor 228 weniger als alle 5,46 ms auftreten, bleibt RS von U901 lange genug 40 niedrig, dass ein Rücksetzen des Mikroprozessors erfolgen kann.

228 - Impulse zu schnell

Eine rasche Impulsansteuerung des Transistors 228 wird 45 von R900 und C900 (Zeitkonstante: 29 ns) ausgefiltert.

Q900 - EIN/AUS - Tastverhältnis > Vio

Der Transformator T501 wird für 100 jis von dem Transistor 228 für eine Spannung von 5 V gepulst. Wenn 228 ausge-50 schaltet wird, fliesst der Magnetisierungsstrom des Transformators durch die Diode D901, was zu einer Spannung von etwa —0,5 V führt, die an den Transformator 501 gelegt wird. Die durchschnittliche Spannung des Transformators muss Null sein, und somit werden 1000 ^s

55

( 5V \

(wxioH

60

benötigt zum «Rücksetzen» des Magnetisierungsstroms desTransformatorsauf Null. Ein Ein-Aus-Verhältnis von I zu 10 oder weniger muss aufrechterhalten werden, damit der Transformator 501 funktioniert, oder der Kern desTransfor-65 mators wird schliesslich gesättigt. Wenn derTransformator 501 gesättigt wird, gelangen die RS-Impulse nicht an U901, und Ql 1 wird die Zeitsperre überschreiten und den Mikrocomputer zurücksetzen.

Tabelle der in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen

21

Legende

658 747

Bezugszeichen Figur

Legende

Bezugszeichen

Figur

Lesen PGCUR und Umsetzen in Digital

F35

18

Rücksetzen

F36

18

Hardware-Rücksetzen

Fl

17 ^

5 Erdstrom-Spitzenwertgleichrichter

Beginn

F2

17 "

PPCUR > 1.0 Einh.

F37

18

Initialisieren RAM und PORTS

F3

17

PPCUR <9,0 Einh.

F38

18

Hardware-U nterbrechung

F4

17

PGCUR = PGCUR-££af

F39

18

Ausführen thermische Auslösefunktion

F5

17

PGCUR=0

F40

18

FUNKT

F6

17

io Speichern PGCUR in RAM

F41

18

FUNKT1

FUNKT2

F42

19

Lesen Phasen-, Erd-, LD-Phasen-Ströme;

F7

17

Auswählen mittl. Strom 164 auf MUX

F43

19

Anzeigen Ziff. 1. Prüfen auf serielle

158

Eingaben/Ausgaben

Aufruf CMDISzum Lesen Iave u.

F44

19

FUNKT2

is Anzeigen Ziff. 2

Lesen mittlerer Strom, Bauartnummer;

F8

17

Berechnen PRKW = Iave x PF x L.Spg.

F45

19

Berechnen derzeit. KW und Spitzen-KW;

Addiere PRKW auf MWh-Zw.-Sum.

F46

19

Anzeigen Ziff. 2

PRKW > PKACKW

F47

19

FUNKT3

Setzen PKACKW = PRKW

F48

19

Lesen Schalter. KW-Einstellpot.;

F9

17

20 Speichern PRKW u. PKACKW in RAM

F49

19

Berechnen MWh, Anzeigen Ziff. 3

Zeit für Anzeige von PRKW u. MWh?

F50

19

FUNKT4

Laden PRKW u. MWh in Ziffernwerte

F51

19

Lesen PF x Light.Sp-Potentiometer,

FIO

17

von RAM

Druckknöpfe, Anzeigen Ziff. 4

Auswahl Bauartnummernschaltg. 170

F52

19

FUNKT5

2s für MUX 158

Lesen sofort-Einstellpot., Testpot..

Fl 1

17

Umsetzen analog. Bauartnummer in

F53

19

Durchführen Testfunkt, und

Digitalw. u. Speichern in RAM

«sofort»-Fkt„ Anzeigen Ziff. 5

FUNKT3

F54

20

FUNKT6

Rücks. d. über SER AUS zusendenden

F55

20

Lesen LDPU- und LDT-Potentiometer,

F12

17

30 Anzahl von Impulsen

Ausführen LD-Fkt., Anzeigen Ziff. 6

Quelle 1

56

3

FUNKT7

Aufrufen CMDISzum Anz. Ziffer3 u.

F56

20

Lesen SDP- und SDT-Pot., Ausf. SD-Fkt.,

F13

17

Lesen KWST-Pot. 108

Anzeigen Ziff. 7

Aufrufen «Lesen», um Tabellenwert für

F57

20

FUNKT8

35 KWST-Pot. zu erhalten

Lesen G FP- und G FT-Pot., Ausf.

F14

17

Quelle 2

58

3

Erd-Fkt.. Anzeigen Ziff. 8

Zeit für Anzeige von KWST

F58

20 ~

FUNKT!

F15

18

Laden von 4 Ziffernwerten von KWST in

F59

20

Initialisieren RI und R6

F16

18

RAM f. Anzeige 80

Erhöhen 4-Seg.-Zeitgeber

F17

18

40 Addieren PRKW auf

F60

20

4-Seg.-Zeitgeber abgelaufen

F19

18

KWh-Zwischensumme

Mechanismus

20

2

Überlauf der KWh-Zw.-su.?

F61

20

Rotieren R7 zum Anzeigen des nächsten

F20

18

Erhöh. MWh-Zw.-sum me

F62

20

Parm.

Zeit für Anzeige der MWh?

F63

20

Setzen LED-Anz. auf Bit (B6) in richtiger

F21

18

« Format. MWh-Zw.-su. in Digitalwerte u.

F64

20

Ziffernwert-RAM-Speicherstelle

Speichern in RAM für Anzeige 82

Auslösespule

22

11

Umschalten von MUX 168 auf MUX 166

F65

20

Aufruf CM DIS für Anz. Ziff. I (rechte

F22

18

A/D-Umsetzg. Frontpl.-Schalt. u.

F66

20

Z.) und Lesen PPCUR

Speichern d. Werts in RAM

Speichern PPCUR in RAM

F23

18

so FUNKT4

F67

21

Zeit für Anzeige von PPCUR?

F24

18

Aufruf CMDIS u. Einsch. Ziffer 4 von 82

F68

21

Laden PPCUR in Ziffernwert-Stellen in

F25

18

und Lesen PF x Leitgs.-spg.-Pot. 110

RAM der linken vier

Aufruf «Lesen», um Tabellenwert für PF

F69

21

Num.-Anzeigenstellen

x L.spg.-Pot. 110 zu erhalten

Laden PGCUR in Ziffernwerte in RAM

F26

18

55 Zeit für Anzeige von PF x Leitgs.-sp.?

F70

21

der rechten vier Num.-Anzeigestellen

Format. PF x L.Spg. in vier Digitalwerte

F71

21

Daten bei SER EIN?

F27

18

. u. Speichern in RAM für Anzeige 80

Aufführen serielle Eingabe

F28

18

Umschalten von MUX 168 auf MUX 166

F72

21

SER AUS aufgerufen?

F29

18

AD-Umsetzen d. Druckknöpfe 105. 107,

F73

21

Ausführen serielle Ausgabe

F30

18

60 128 u. 131

Einstellen Ref.-Spg. für ADU für

F31

18

Speichern der Werte der Druckknöpfe in

F74

21

doppelte Auflösung

RAM

Handbetätigungsvorr.

32

2

Sind irgendwelche Druckknöpfe

F75

21

Lesen LDPU u. Ums. in Digital

F32

18

gedrückt?

Entladen

F33

18

65 KWST-Druckknopf 105gedrückt?

F76

21

Phasenstr.-Spitzen wertgleich rieht er

Löschen PKKW-Wert in RAM

F77

21

Auswählen

F34

18

System-Rücksetztaste gedrückt?

F78

21

fc'rdstrom-Spiizenwertgleichrichter 102

Laden Druckknopfwert in Test-Flag

F79

21

658 747

22

Legende Bezugszeichcn Figur

Löschen Test-Flag, Löschen SER

F80

21

AUS-lmpulse für Auslöse-Ursache,

Unterbrechungsfreigabe

FUNK.T5

F81

22

Aufruf CMDIS zum Einsch. Ziff. 5,

F82

22

Lesen Sofort-Pot. 112

Aufruf «Lesen», um Tabellenwert für

F83

22

POT 112 zu erhalten

Zeit für Anzeige des Forto

F84

22

AW-Einstellung?

Format. Sofort AW in Digitalwert und

F85

22

Speichern in RAM

Lesten Test-Pot. 120 u. Umsetzen in

F86

22

Dig.-Wert

Schalter 106 in Stellung «Auslösen»?

F87

22

Selzen Test-Pot. = 6 Einh. Phasen oder

F88

22

1,5 Einh. Erdstrom

ist mehr als eine Taste gedrückt?

F89

22

Ist Phasen-Testknopf gedrückt?

F90

22

Wert des Test-Pot. 120 > PGCUR ■

F91

22

Test-Pot.-Wert (120) > PPCUR?

F92

22

Einschalten Test-LED 100, Anzeigen

F93

22

Test-Pot 120 in Erd-Einh.

Einsch. Test-LED 100 Anzeigen Test-Pot.

F94

22

120 in Phasen-Einh.

Tesiflag= Druckknopf?

F95

22

Phasen-Testknopf 128 gedrückt?

F96

22

Setzen PGCUR = Test-Pot.

F97

22

Setzen LDPC = PPCUR = Test-Pot.

F98

22

SK.IP

F99

22

PPCUR > Sofort AW?

Fl 00

22

Speichern Impulscode für Fernanz. AUS

F101

22

Auslösen!

F102

22

FUNKT6

Fl 03

23

Aufruf CMDIS für Anzeige Ziff. 6 und

F104

23

Abiast. LDPU-Pot. 114

Aufruf «Lesen» für LDPU

Fl 05

23

Zeit für Anzeige von LDPU?

F106

23

Format LDPU u. Speich. in 4

F107

23

RAM-Siellen für Anzeige 80

Abtasten LDF Potent. 127

F108

23

Aufruf «Lesen» für LDT

Fl 09

23

Zeit für Anzeige von LDT?

FI 10

23

Format LDT u. Speich. in RAM für

Fili

23

Anzeige 82

LDPC > LDPU?

Fl 12

23

Vermindern Zw.-su. von LD um

Fl 13

23

(LDPU-LDPQ-

Erhöhen LD-Zw.-su. um (LDPC)2

Fl 14

23

LD-Zw.-Su LD-Zw.-su.-Auslöse-Peg.

Fl 15

23

Speichern Impulscode für Fernanz. AUS

Fl 16

23

Auslösen

FI 17

23

Löschen LD-Zw.-su.

Fl 18

23

FUNK.T7

Fl 19

24

Aufruf CMDIS zur Anz. Ziff. 7 u.

F120

24

Abtasten SDPU-Pot. 116

Aufruf «Lesen» fürSDPU

F12I

24

Zeit für Anzeige von SDPU?

F122

24

Format in Digitalwerte u. Speichern in

Fl 23

24

RAM für Anzeige 80

Abtasten SDT-Pot. 124, Ermitteln

F124

24

DigiiaKvert

Aufruf «Lesen» fürSDT

F125

24

Zeit für Anzeige von SDT?

FI26

24

Formatiere SDT in Digitalwerte u.

F127

24

Speichern in RAM für Anzeige 82

Legende

Bezugszeichen

Figur

PPCUR > SDPU?

F128

24

Löschen SD-Zw .-summe

F129

24

l-'-Schalter102 gesetzt?

F130

24

Add. PPCUR auf SD-Zw.-summe

F131

24

Add. (PPCUR)2 auf SP-Zw.-su.

F132

24

SD-Zw.-summe > SPT

F133

24

Speichern Impulscode für Fernanzeige

F134

24

AUS

Auslösen

F135

24

FUNKT8

F136

25

Aufruf CMDIS f. Anz. Ziff. 8; Abtasten

F137

25

GFPU

Aufr. «Lesen» f. GFPU

F138

25

Zeit für Anzeige von GFPU

FI39

25

Format GFPU in Digitalwerte und

F140

25

Speich. in RAM für Anzeige 80

Abtasten GFT u. ermitteln Dig.-wert

F141 .

25

Aufr. «Lesen» für GFT

F142

25

Zeit für Anzeige von GFT?

F143

25

Spannungsversorgung

144

2

Formatieren GFT in digit. Werte

FI44

25

Speichern in RAM für Anzeige 82

Fernanzeige und Spannungsversorgung

145

2

PGCUR > GFPU?

F145

25

Gleichrichter

146

■y

PGCUR > Vi GFPU?

F146

25

Setzen GF-Verriegelung in RAM

Fl 47

25

Vermindern GF-Zw.-Su.

FI48

25

Ist I2,-Schalter 104 gesetzt?

F149

25

Erhöhen GF-Zw.-su.

F150

25

FOM

151

2

Add. 1,5 x PGCUR auf GF-Zw.-su.

F15I

25

GF-Zw.-su. > GFT?

F152

25

Gleichrichter

152

i im arithmetisch-logische Einheit

153

5A -■

Speichern Impuls-Code f. Fernanz. AUS

F153

25

Mikrocomputer

154

II

Auslösen

F154

25

Frontplatten-Anzeigevorrichtung

155

2

Lesespeicher

155

5A

CMDIS

F155

26

Analog/Digital-U msetzer

156

2

A/D-Umsetzer

156

8

Zeitverzögerung von (16,667)/2 ms

F156

26

verstrichen?

Lese/Schreib-Speicher (RAM)

157

5A

Rücksetzen Verzög.-Zeitgeber

F157

26

Multiplexer

158

2

Erhöhen R6 für Auswahl d. nächsten

F158

26

Leitg. fürMUX158

Vermindern Rl, um Adresse d. nächsten

F159

26

Digitalwertes zu erhalten

Spitzenwertgleichrichter

160

2

Rücks. Anzeigesperren-Bit auf Leitg. 7

F160

26

Post 2

Senden Dig.-Wert über Port 2 zur

F161

26

Anzeige

Speichern d. Digit.-Wertes auf Anzeige

F162

26

Spitzenwertgleichrichter

162

2

Senden Adressenauswahldaten zu

F163

26

MUX166 u. 168

M ittelungsschaltung

164

2-

TADCV

F164

26

Auswahl MUX 168

F165

26

Multiplexer

166

2

Aufruf A/D-Umsetzun?

F166

26

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

23

658 747

Legende

Bezugszeichen

Figur

Legende

Bezugszeichen

Fig

Speichern Umsetzungsergebnis in AC u.

F167

26

R3

Lesen

F182

28

Multiplexer

168

2 .

5 wurde Schalter ausgelöst?

F183

28

Rückkehr

F168

26

Abgreifen d. unteren 5 Bits von ADU in

F184

28

Auslösen

F169

27

AC, zirkulieren um 5 Stellen

Bauartnummer-Kennzeichnungsvorr.

170

2

Addieren R2 auf AC, um RAM-Adr. des

Fl 85

28

Auslöseflag gesetzt?

F170

27

abgeleiteten Tab.-werts zu erh. ; hohen

Auslösepot.

FI71

27

io neuen W.

Datenbus

172

5A

alter Einstellwert = 0?

F186

28

Rücksetzen Auslöseflag

F172

27

Laden neuen Einstellw. in RAM

F187

28

Formatiere PPCUR in Digitalwerte,

F173

27

neuer Einstellwert = alter Einstellwert?

F188

28

Speichern in RAM für Anzeige 80

Halten d. alten Einstellwertes

F189

28

Daten-Eingabe/Ausgabe-System

174

2

15 Bit2=Bit3?

F190

28

Setzen LED-Bit für Auslöseursache in

F174

27

Setzen R7, um Anzeige dieses

F191

28

RAM

Einstellwertes zu veran.

Setzen R7 zum Festhalten der

F175

27

Rücks. d. 4-Sek.-Zeitgebers

F192

28

Anzeigewerte

Speichern d. neuen Einstellwertes in

F193

28

Daten/E/A-Spannungsversorgung

176

2

20 RAM

Unterbrechungssperre

F176

27

Zwischenspeicher-Decoder

194

6

wurde diese «Auslösung» durch einen

F177

27

Rück.

F194

28

Test verursacht?

Multiplexer

206

6

Ist es ein «Nicht-Auslösen»-Test?

F178

27

Spannungszuordner

702

11

Senden Auslösesignal auf Leitung 4 Port

F179

27

25 Energiespeicherkondensator

704

11

1

G.-spg./Gl.-spg.-Wandler

706

II

Rücksetzen Test-Flag u. 4-Sek.-Zeitgeber

F180

27

Spannungsfühler

708

11

Rückkehr

F181

27

Stromnebenweg-« Brechstange»

714

11

I!

28 Blau Zeichnungen

Claims (9)

1. 658 747

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Leistungsschalter mit einem Gehäuse, einer T renn Vorrichtung zum Leiten von Strom in einen zugehörigen Schaltkreis und zum Unterbrechen des Stromflusses auf einen Befehl hin. einer Fühlvorrichtung zum Fühlen des durch die Trennvorrichtung fliessenden Stroms, und einer zwischen dieTrennvorrichtung und die Fühlvorrichtung geschalteten Auslöseeinheit zum Betätigen derTrennvorrichtung, wenn der die Trennvorrichtung durchmessende Strom vorbe-stimmie Grenzwerte übersteigt, gekennzeichnet durch einen Spannungsgeber zum Bestimmen der Leitungsspannung des zugehörigen Schaltkreises, einen Leistungsfaktorgeber (142) zum Bestimmen des Leistungsfaktors in dem zugehörigen Schaltkreis, eine an die Strom-Fühlvorrichtung (24,28), den Spannungsgeber und den Leistungsfaktorgeber angeschlossene Rechnereinrichtung (154) zum Berechnen des Wirkleistungsflusses durch den zugehörigen Schaltkreis, und eine von ausserhalb des Gehäuses (34) sichtbare Anzeigevorrich- -tung (80, 82). die an die Rechnereinrichtung angeschlossen ist. um den Zahlenwert der von dem zugehörigen Schaltkreis gelieferten Wirkleistung anzuzeigen.
2. 2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsgeber einen an den zugehörigen Schaltkreis angeschlossenen Potentialwandler aufweist, und dass die Rechnereinrichtung einen Analog/Digital-Umsetzer (156) und einen Microcomputer ( 154) aufweist, wobei der Mikrocomputer den Analog/Digital-Umsetzer veranlasst, die Leitungsspannung und den augenblicklichen Phasenstrom des zugehörigen Schaltkreises periodisch abzutasten, um das Produkt aus den Augenblickswerten der Leitungsspannung und des Phasenstroms für die Berechnung der von dem zugehörigen Schaltkreis gelieferten Wirkleistung zu bilden.
3. 3. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. dass an die Fühlvorrichtung (24) eine Mittelungseinrichtung (164) angeschlossen ist, um den Mittelwert des Phasenstroms eines zugehörigen Schaltkreises zu bestimmen und diesen Mittelwert an die Rechnereinrichtung ( 154) zu liefern, dass der Leistungsfaktorgeber (142) eine Einrichtung aufweist zum Empfangen eines seitens einer Bedienungsperson eingegebenen Wertes des Leistungsfaktors des zugehörigen Schaltkreises, dass der Spannungsgeber einen Potentialwandler aufweist, und dass die Rechnereinrichtung das Produkt aus Leitungsspannung, mittlerem Phasenstrom und Leistungsfaktor bildet, um die von dem zugehörigen Schaltkreis gelieferte Wirkleistung zu bestimmen, und dass die Auslöseeinheit (26) den Wert der Wirkleistung an die Anzeigevorrichtung (80) gibt.
4. 4. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an die Fühlvorrichtung (24) eine Mittelungseinrichtung (164) angeschlossen ist zum Bestimmen des Mittelwertes des Phasenstroms des zugehörigen Schaltkreises und zum Liefern des Mittelwertes an die Rechnereinrichtung. dass der Spannungsgeber und der Leistungsfaktorgeber eine erste Eingabeeinrichtung ( 102-120) zum Empfangen eines seitens einer Bedienungsperson eingegebenen Wertes des Produkts aus Leitungsspannung und Leistungsfaktor für den zugehörigen Schaltkreis aufweisen, und dass die Rechnereinrichtung das Produkt aus dem Mittelwert des Phasenstroms und dem seitens einer Bedienungsperson eingegebenen Wert bildet, um die von dem zugehörigen Schaltkreis gelieferte Wirkleistung zu bestimmen und den Wirklei-stungswert an die Anzeigevorrichtung (SO) zu geben.
5. 5. Leistungsschaltcr nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet. dass eine zweite Eingabeeinrichtung ( 102-120) vorgesehen ist. die einen seitens einer Bedienungsperson eingegebenen Grenzwert der Spitzen-Naclil'rageleistung empfangt, und dass ein Vcrgleicher vorgesehen ist /um Vergleichen des berechneten Wertes der Wirkleistung, die durch den zugehörigen Schaltkreis geliefert wird, mit dem Grenzwert und zum Erzeugen eines externen Alarmsignals, wenn die durch den zugehörigen Schaltkreis gelieferte Leistung s den Grenzwert überschreitet.
6. 6. Leistungsschalter nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch einen an die Anzeigevorrichtung (80) angeschlossenen Speicher zum Speichern des Spitzenwertes der berechneten, durch den zugehörigen Schaltkreis gelieferten io Wirkleistung und zum Bereitstellen einer von aussen lesbaren Anzeige des Zahlenwertes der berechneten Spitzenleistung.
7. 7. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 4 bis 6. gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Zurücksetzen i5 des gespeicherten Wertes der Spitzen-Wirkleistung.
8. 8. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 4 bis 7. dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseeinheit (26) eine Integratoreinrichtung aufweist, die an die Anzeigevorrichtung angeschlossen ist. um die berechneten Werte der Wirk-

   20 leistung über eine Zeitspanne hin zu integrieren und so den Wert der durch den zugehörigen Schaltkreis gelieferten Energie zu berechnen, und um den berechneten Wert an die Anzeigevorrichtung (82) zu geben.
9. 9. Leistungsschalter nach Anspruch 8, gekennzeichnet

   25 durch eine Rücksetzeinrichtung zum Zurücksetzen sämtlicher Ansprechwerte innerhalb des Schalters mit Ausnahme des Wertes der integrierten Wirkleistung, wodurch der berechnete Wert der gelieferten Energie nur bei einem Fehler in der Betriebsspannung der Vorrichtung zurückge-

   30 setzt wird.