!HU000008207T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 008 207
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (51) Int. Cl.:
(30) Elsõbbségi adatok: 102004001403 2004. 01. 09. 102004041008 2004. 08. 13.
(73) Jogosult: Flextronics International Kft., Tab (HU)
DE DE
(72) Feltalálók: Flock, Horst, 72766 Reutlingen (DE); Kanamüller, Thomas, 73732 Esslingen (DE); Ehrhardt, Jörg, 72622 Nürtingen (DE) (54)
HU 008 207 T2
G01R 31/02
(21) Magyar ügyszám: E 04 031077 (22) A bejelentés napja: 2004. 12. 31. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20040031077 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1553422 A1 2005. 07. 13. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1553422 B1 2010. 03. 10.
B60R 16/02 H04B 3/46
(2006.01) (2006.01) (2006.01)
(74) Képviselõ: Kis-Kovács Annemarie, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest
Villamos táphálózat gépjármûvek fedélzeti hálózatai számára rövidzárlat- és szakadásdetektálással
A leírás terjedelme 36 oldal (ezen belül 21 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1
HU 008 207 T2
A találmány tárgya villamos táphálózat az összes fajta jármû, azaz szárazföldi jármûvek, légi jármûvek és vízi jármûvek, különösen gépjármûvek fedélzeti hálózatai számára, amely magában foglal legalább egy hálózati rendszert egy árambetápláló csatlakozóval, legalább egy fogyasztó csatlakozóval és egy, az árambetápláló csatlakozótól a legalább egy fogyasztói csatlakozóhoz vezetett ellátó vezetékrendszerrel, amely legalább egy áramvezetõ vezetékágat és legalább egy, ezt körülvevõ védõköpenyt tartalmaz. Az ilyen jellegû táphálózatok a jármûtechnika területén ismertek. Amennyiben pedig az ellátó vezetékrendszert olyan feszültséggel üzemeltetik, amely a 12 V¹ot, elõnyösen a 20 V¹ot, szokásosan gyakran akár a 30 V¹ot is meghaladja, úgy egy rejtett veszélyforrás van jelen abban az esetben, ha az áramvezetõ vezetékág meg van szakítva például egy oldható összeköttetésen elõforduló nem kívánt oldás vagy egy meghibásodás miatt, vagy pedig abban az esetben, ha a védõköpeny sérült, mivel ekkor az áramvezetõ vezetékág meghibásodásán keresztül, vagy az áramvezetõ vezetékágból kiindulva a jármûnek egy tetszõleges része felé, különösen a jármûnek egy testre (földre) kapcsolt része felé egy-egy villamos ív képzõdhet, amely a szokásos módon rendelkezésre álló áramerõsségek miatt jelentõs tûzveszélyt rejt magában. Ebbõl kifolyólag a találmány azon a feladaton alapul, hogy a tárgykörbe esõ vezetékelrendezést oly módon javítsuk, hogy villamos ív keletkezését vagy megakadályozzuk, vagy villamos ív keletkezése esetén azt lehetõleg gyorsan megszüntessük. Az US 6,049,139 A (Nagaura) számú dokumentum egy detektor-vezetékrendszeren lévõ jel megfigyelését tárja fel, anélkül, hogy ebben az esetben ezen detektor-vezetékrendszer villamos tulajdonságainak változását kiértékelnék. A DE 37 31 537 A1 (Siemens) számú szabadalmi bejelentés olyan rendszert tár fel, amely egy feszültségosztó célzott beállítása révén – amely feszültségosztó egy árnyékolás ellenállása által is befolyásolva van – a zavarjellegét a feszültségosztón esõ feszültségek változása alapján érzékeli. Az EP 0 812 049 A (Hitachi) számú európai szabadalmi bejelentés egy jármûnek gyûrûtopológiában megvalósított fedélzeti hálózatát ismerteti, ahol a gyûrûvezeték egy árnyékolás segítségével van megvédve. A vezetékeken elõforduló sérülések potenciálváltozásokként kerülnek érzékelésre, és lekapcsoláshoz vezetnek. Az elektromos tulajdonságok változását nem érzékelik, hanem a mérési feszültségeknek más potenciálon lévõ vezetékkel való nem kívánt érintkezés következtében történõ potenciálváltozását értékelik ki. Ezt a feladatot a bevezetõben ismertetett jellegû villamos táphálózat esetén a találmány szerint azzal oldottuk meg, hogy az ellátó vezetékrendszer egy detektor-vezetékrendszerrel van ellátva, amely egy elsõ végen egy figyelõáramkörrel van összekötve, és legalább egy további végen egy lezáróelemmel van összekötve, továbbá a detektoráramkör egy vizsgálójelet állít elõ,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 2
2
amely hibamentes állapotban a detektor-vezetékrendszer és a lezáróelem által van befolyásolva, továbbá a detektoráramkör-meghibásodást a vizsgálójelnek egy, a hibamentes állapotnak megfelelõ alapérték-tartománytól való eltérése révén érzékel. A találmány szerinti megoldás elõnye abban rejlik, hogy ezzel a megoldással fennáll az a lehetõség, hogy az ellátó vezetékrendszer hibamentes állapotát nemcsak a detektor-vezetékrendszernek a vizsgálójelre való befolyásolásán keresztül vizsgáljuk, hanem egyben a lezáróelem általi befolyáson keresztül is, amely egy, a detektor-vezetékrendszernek a detektoráramkörtõl elmutató végén van elrendezve, és meghatározott befolyásolást fejt ki a vizsgálójelre. A detektoráramkör elvileg úgy lehetne kiképezve, hogy meghibásodás érzékelésekor csupán hibajelzést szolgáltasson. Az optimális biztonság elérése szempontjából elõnyösen elõ van irányozva, hogy a detektoráramkör egy meghibásodás érzékelésekor az ellátó vezetékrendszernek az áramforrásról való leválasztását váltsa ki. Egy ilyen jellegû leválasztás a legkülönbözõbb módokon, vagy közvetlenül vagy közvetve lehet megvalósítható. Egy ilyen jellegû leválasztás példaképpen egy, a jármûhöz tartozó saját adatbuszrendszeren vagy egy további közbeiktatott biztonsági rendszeren keresztül hajtható végre. Egy különösen biztonságos megoldás úgy van kiképezve, hogy a detektoráramkör egy, az ellátó vezetékrendszernek az áramforrásról való leválasztására szolgáló leválasztókapcsolást vezérel, azaz a leválasztókapcsolás közvetlen vezérlése valósul meg, adott esetben további közbeiktatott biztonsági rendszerek nélkül. Az eddig ismertetett megoldással való összefüggésben arra törekszünk, hogy a detektor-vezetékrendszernek legalább egy további vége egy lezáróelemmel legyen ellátva. Különösen a detektor-vezetékrendszernek több további véggel való ellátása esetén célszerû, ha a további végek mindegyikén egy lezáróelem van elrendezve, hogy a detektor-vezetékrendszert oly módon felügyeljük, hogy a detektor-vezetékrendszernek a mindenkori véghez vezetõ szakaszában a detektor-vezetékrendszer esetleges szakadása mindenkor érzékelhetõ legyen. Annak érdekében, hogy az áramvezetõ vezetékágat lényegében teljes mértékben felügyeljük, elõnyösen elõ van irányozva, hogy a detektor-vezetékrendszer az áramvezetõ vezetékágtól villamosan elszigetelve nyúlik el, és az áramvezetõ vezetékágat lényegében követi, úgyhogy a vezetékágból kiindulóan kiterjedõ villamos ívek a detektor-vezetékrendszeren keresztül érzékelhetõvé válnak. Ebben az esetben különösen a detektor-vezetékrendszer úgy van kiképezve, hogy egy, az áramvezetõ vezetékágból kiinduló lokális villamos ív keletkezése esetén a detektor-vezetékrendszer villamos tulajdonságait irreverzíbilis módon megváltoztassa.
1
HU 008 207 T2
Az áramvezetõ vezetékág különösen elõnyösen abban az esetben lesz felügyelhetõ, ha a detektor-vezetékrendszer az áramvezetõ vezetékág hossza mentén nyúlik el. Az áramvezetõ vezetékág különösen elõnyösen abban az esetben lesz felügyelhetõ, ha a detektor-vezetékrendszer lényegében az áramvezetõ ág körül helyezkedik el. A lezáróelem méretezésével összefüggésben részletesebb magyarázatokat nem adtunk az eddigi kifejtésekkel kapcsolatban. Csupán az a követelmény lehet megfogalmazva, hogy a lezáróelemnek a vizsgálójelet kell befolyásolnia, úgyhogy a lezáróelem áthidalása – például egy rövidzárlat révén – a vizsgálójelnek az alapértéktõl való eltérése útján lesz érzékelhetõ. Különösen elõnyös, ha hibamentes állapotban a lezáróelem a vizsgálójelet nagyobb mértékben befolyásolja, mint a detektor-vezetékrendszer, úgyhogy a vizsgálójelre elsõdlegesen a lezáróelem gyakorol befolyást, és ezáltal annak zavartalan jelenléte és így a detektor-vezetékrendszernek az állandó funkcióképessége biztonsággal felismerhetõ. Különösen elõnyös, ha a lezáróelem a vizsgálójelet legalább tízes faktorral nagyobb mértékben befolyásolja, mint a detektor-vezetékrendszer. Még elõnyösebbnek bizonyult az a megoldás, amelynél a lezáróelem a vizsgálójelet legalább 50¹es faktorral, még elõnyösebben 100¹as faktorral nagyobb mértékben befolyásolja, mint a detektor-vezetékrendszer. A legegyszerûbb esetben ekkor a lezáróelem úgy van kiképezve, hogy egy villamos ellenállást foglal magában, amely a vizsgálójelet villamos tulajdonságai révén befolyásolja. Egy ilyen jellegû villamos ellenállás alatt nemcsak ohmos ellenállás, hanem tetszõleges jellegû villamos ellenállás értendõ, tehát mind ohmos, mind kapacitív vagy induktív ellenállás vagy az összes ilyen lehetséges változat kombinációja is értendõ. Annak érdekében, hogy a lezáróelemen keresztül járulékosan még további hibajelzéseket generálhassunk, elõnyös módon elõ van irányozva, hogy a lezáróelem egy villamos kapcsolót foglaljon magában. Egy ilyen jellegû villamos kapcsoló azt a lehetõséget nyújtja, hogy a detektor-vezetékrendszer felügyeletéhez kiegészítésképpen a detektoráramkörnek még további hibaállapotait jelezzük a detektor-vezetékrendszeren keresztül. Egy elõnyös megoldás úgy van kiképezve, hogy a villamos kapcsoló az ellátó vezetékrendszer és az utánelrendezett egységek közötti összeköttetésben elõforduló meghibásodások számára állapotjelzõként szolgál. Az ilyen jellegû utánelrendezett egységek például fogyasztók vagy más elektromos egységek vagy további hálózati rendszerek is lehetnek. A legegyszerûbb esetben ekkor elõ van irányozva, hogy a villamos kapcsoló mechanikusan vezérelhetõ legyen, és ezáltal például azt a lehetõséget nyújtsa, hogy egy utánelrendezett egységgel való mechanikus
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
összeköttetést, például egy dugaszolócsatlakozást ellenõrizzünk. Egy másik elõnyös lehetséges megoldás elõirányozza, hogy a villamos kapcsoló elektromosan vezérelhetõ legyen, és ezáltal azt a lehetõséget nyújtsa, hogy az utánelrendezett egységeknél elektromosan érzékelhetõ állapotokat érzékeljünk. Egy elõnyös megoldás úgy van kiképezve, hogy az utánelrendezett egységhez az áramvezetõ vezetékágon keresztül hozzávezetett feszültséget érzékeljük, hogy ezáltal például magában a vezetékágban elõforduló meghibásodásokat is felismerhessük. Egy másik lehetséges megoldás szerint a kapcsoló villamos vezérlése révén – egy utánelrendezett hálózati rendszer detektoráramkörén keresztül – annak meghibásodásai szintén az elékapcsolt hálózati rendszeren keresztül válnak érzékelhetõvé. A vizsgálójel generálásával kapcsolatban még nem szolgáltattunk részletesebb adatokat az eddigi kiviteli példákkal összefüggésben. A vizsgálójel alapvetõen a legkülönbözõbb módokon generálható, és a detektoráramkör által a legkülönbözõbb módokon értékelhetõ ki. Egy egyszerûsége miatt különösen elõnyös megoldás ebben az esetben elõirányozza, hogy a detektoráramkör a vizsgálójellel egy, a detektor-vezetékrendszer és a lezáróelem által képzett villamos ellenállást érzékelje. A villamos ellenállás ebben az esetben példaképpen zárt vezetékhúrok keretén belül érzékelhetõ. Jármûvek fedélzeti hálózatai esetén azonban a megoldás egyszerûsége miatt különösen elõnyös, ha a detektoráramkör a testhez viszonyított elektromos ellenállást detektálja. A legegyszerûbb esetben így tehát a lezáróelem a detektor-vezetékrendszer második vége és a test közé iktatva van elrendezve. A vizsgálójel a találmány szerinti megoldás esetén különösen egyszerûen abban az esetben generálható, ha a vizsgálójel egy feszültségosztó által állítható elõ. A feszültségosztó ebben az esetben elõnyös módon úgy van kiképezve, hogy a lezáróelem a feszültségosztónak egy elemét képezi. Ezenkívül elõnyös, ha a detektor-vezetékrendszer a feszültségosztónak egy elemét képezi. Továbbá célszerû módon elõ van irányozva, hogy a detektoráramkör a vizsgálójel elõállítására egy feszültségosztónak egy, a detektor-vezetékrendszer elsõ végétõl egy feszültségtápforráshoz vezetõ elsõ ágát foglalja magában. A vizsgálójel generálására szolgáló ilyen jellegû kapcsolási elrendezés ebben az esetben különösen egyszerûen valósítható meg. Ezenkívül elõnyösnek bizonyul, ha a lezáróelem és a detektor-vezetékrendszer a feszültségosztónak egy második ágát képezi, úgyhogy a lezáróelem és a detektor-vezetékrendszer közvetlenül a vizsgálójel meghatározásához járulnak hozzá, és a detektor-vezetékrendszer vagy a lezáróelem tartományában elõforduló minden változás – egy szakadás vagy egy rövidzárlat
1
HU 008 207 T2
értelmében – a vizsgálójel szignifikáns módon történõ változásához vezet. Ebben az esetben különösen elõnyös, ha a feszültségosztó második ága a detektor-vezetékrendszer elsõ vége és a test között helyezkedik el, hogy különösen a detektor-vezetékrendszer és a test között létrejövõ minden összeköttetést közvetlenül a vizsgálójelre ható szignifikáns befolyásként érzékelhessünk. Egy ilyen jellegû feszültségosztó esetén különösen elõnyös, hogy vizsgálójelként a detektor-vezetékrendszer elsõ végén lévõ feszültséget felügyeljük. Ez különösen egyszerûen akkor valósítható meg, ha a detektoráramkör – egy figyelõáramkör segítségével – feszültség-küszöbértékeken való túllépést vagy ezek alá történõ csökkenést foglal magában. Ebben az esetben különösen elõnyösnek bizonyul, ha a detektoráramkör – a figyelõáramkör segítségével – a feszültséget egy felsõ feszültség-küszöbértéken való túllépés és egy alsó feszültség-küszöbérték alá történõ csökkenés vonatkozásában felügyeli. A vizsgálójelre vonatkozóan a feszültségek mérése esetén nincs rögzítve, hogy ezeknek egyenfeszültségeknek vagy váltakozó feszültségeknek kell lenniük. A találmány szerinti megoldás keretén belül mindkét megoldás lehetséges. Így egy elsõ lehetséges megoldás elõirányozza, hogy a vizsgálójel egy egyenfeszültségû jel, amely egyszerû módon generálható. Egy ilyen jellegû egyenfeszültségû jel a legegyszerûbb esetben egy egyenfeszültségû jel egyetlenegy egyenfeszültségû potenciállal. Azonban olyan megoldás is lehetséges, amelynél a vizsgálójel több egyenfeszültségû potenciált foglal magában. Több egyenfeszültségû potenciál alkalmazása esetén ezért ezek elõnyös módon egymást követõen kapcsolhatók rá. Az egyenfeszültségû jelek ilyen jellegû sorozatát nem kell feltétlenül meghatározott periódus-idõtartammal vagy meghatározott frekvenciával alkalmazni. Lehetõség van arra is, hogy az ilyen jellegû egyenfeszültségû potenciálok egymást követõen sztochasztikus módon legyenek rákapcsolva. Különösen elõnyös, ha az egyenfeszültségû potenciálok között – legalább egy megfigyelési idõtartam alatt – váltás valósul meg. Ezenkívül a figyelõáramkört elõnyös módon a vizsgálójel jellegéhez kell hozzáigazítani. Állandó egyenfeszültségû potenciál esetében a figyelõáramkört úgy kell kiképezni, hogy a figyelõáramkör az egyenfeszültségû potenciált állandóan vagy elõre meghatározott figyelési idõtartamokon belül érzékelje. Különösen több egyenfeszültségû potenciál esetén azonban elõnyös, ha a figyelõáramkör az egyenfeszültségû potenciálok közötti különbségeket értékeli ki. Egy további elõnyös megoldás elõirányozza, hogy a figyelõáramkör az egyenfeszültségû potenciálok menetét (karakterisztikáját) értékelje ki. Az egyenfeszültségû potenciálok menetének egy ilyen jellegû kiértékelése például elõirányozza, hogy ez
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 4
2
az egyenfeszültségû potenciálok egy „high” fázisának vagy „low” fázisának periódus-idõtartamait vagy idõtartamait értékelje ki. Egy különösen elõnyös megoldás elõirányozza, hogy a figyelõáramkör az egyenfeszültségû potenciálok változásainak jeléleit értékelje ki. A találmány szerinti koncepció keretén belül egy másik elõnyös megoldás úgy van kiképezve, hogy a vizsgálójel váltakozó feszültségû jel, ahol különösen elõnyös, ha a vizsgálójel nagyfrekvenciás váltakozó feszültségû jel, mivel ebben az esetben nemcsak az a lehetõség áll fenn, hogy annak feszültségét érzékeljük, hanem frekvenciakomponenseket is, és adott esetben a feszültségekhez kiegészítésképpen frekvenciakomponenseket értékeljünk ki. A találmány szerinti megoldásnak egy különösen célszerû kiviteli alakja ebben az esetben úgy van kiképezve, hogy a detektor-vezetékrendszer és a legalább egy támasztóelem egy rezgõkört képez, úgyhogy a vizsgálójel frekvenciakarakterisztikája kiértékelhetõvé válik. Ehhez példaképpen elõ van irányozva, hogy a figyelõáramkör a vizsgálójel frekvenciakomponenseit értékelje ki. A vizsgálójel frekvenciakomponenseinek ilyen jellegû kiértékelése különösen elõnyösen akkor hajtható végre, ha a figyelõáramkör a frekvenciakomponenseket sávszûrõn keresztül érzékeli. Magának a detektoráramkörnek a kialakításával kapcsolatban még nem szolgáltattunk részletesebb adatokat a találmány eddigi ismertetésével összefüggésben. Ezzel kapcsolatban egy elõnyös kiviteli példa elõirányozza, hogy a detektoráramkör tanuló módusszal ellátott figyelõáramkört tartalmazzon, ahol tanulómóduszban a vizsgálójel számára az alapérték-tartomány meghatározható. Ennek köszönhetõen a detektor-vezetékrendszer tényleges kiterjedéséhez és a lezáróelemekhez való igazítás minden egyes találmány szerinti táphálózat számára végrehajtható. Ez nemcsak vizsgálójelként szolgáló egyenfeszültségû jel esetén jelent elõnyt, hanem különösen nagyfrekvenciás vizsgálójelek esetén is, mivel a kapacitív és induktív hatások az elõállítás keretén belül a szükséges pontossággal nehezen határozhatók meg. Ezenkívül különösen elõnyös, ha a vezérlõáramkör hibamentes detektor-vezetékrendszer esetén az alapérték-tartományt a vizsgálójelnek egy mért értékébõl kiindulóan a legalább egy lezáróelemmel határozza meg. Az alapérték-tartomány meghatározása a vizsgálójelnek egy mérése esetén nem lehetséges. Célszerû módon ezért az alapérték-tartomány egy, a figyelõáramkör számára elõírt alapérték-sávszélességen keresztül határozható meg. A találmány ezenkívül jármûvek fedélzeti hálózatai számára olyan villamos táphálózatra vonatkozik, amely magában foglal legalább egy hálózati rendszert egy árambetápláló csatlakozóval és legalább egy fogyasztói csatlakozóval, továbbá egy, az árambetápláló csat-
1
HU 008 207 T2
lakozótól legalább egy fogyasztóhoz vezetett ellátó vezetékrendszerrel, amely legalább egy áramvezetõ vezetékágat és az áramvezetõ vezetékág számára oldható teljesítmény-kontaktelemeket tartalmaz. Egy ilyen jellegû villamos táphálózatból kiindulva a bevezetõben megadott feladatot a találmány szerint azzal oldottuk meg, hogy egy figyelõ vezetékrendszer van elrendezve, amely legalább egy figyelõvezetéket és a figyelõvezetékben lévõ oldható figyelõ-kontaktelemeket tartalmaz, ahol a figyelõ-kontaktelemek oly módon vannak a teljesítmény-kontaktelemekkel összekapcsolva, hogy a figyelõ-kontaktelemek oldása legkésõbb a teljesítmény-kontaktelemek oldásával egy idõben vagy az elõtt történik, továbbá egy figyelõáramkör van elrendezve, amely egy vizsgálójel segítségével a figyelõ vezetékrendszert felügyeli, és oldott figyelõkontaktelemek esetén az áramvezetõ vezetékágon keresztüli áramfolyást egy leválasztóegység segítségével megszakítja. Ezen megoldás elõnye abban rejlik, hogy segítségével a teljesítmény-kontaktelemeknek áramvezetõ vezetékág esetén történõ nem kívánt oldása nem fordulhat elõ, úgyhogy segítségével a teljesítmény-kontaktelemek oldása esetén is megakadályozható a villamos ív képzõdése. Ezen megoldásnak egy további elõnye abban van, hogy a vezetékág áramvezetõ része feszültségmentes állapotba van kapcsolva, és ezáltal megakadályozzuk a nem megengedett nagy érintési feszültségek keletkezését. Különösen elõnyös, ha a figyelõ-kontaktelemek oly módon vannak elrendezve, hogy a teljesítmény-kontaktelemek csak abban az esetben legyenek oldhatók, ha a figyelõ-kontaktelemek egymással már nem érintkeznek. Ez a megoldás azzal a nagy elõnnyel rendelkezik, hogy segítségével minden esetben már a teljesítménykontaktelemek oldása elõtt biztosítva van, hogy az áramvezetõ vezetékágon keresztüli áramfolyás meg legyen szakítva. Egy ilyen jellegû kiviteli alak különösen elõnyösen mechanikusan azáltal valósítható meg, hogy a figyelõkontaktelemek kontaktadó helyzetükben a teljesítménykontaktelemek oldását mechanikusan blokkolják. Egy ilyen jellegû mechanikus blokkolás elvileg azáltal érhetõ el, hogy a teljesítmény-kontaktelemek és a figyelõ-kontaktelemek nem egy közös egységbe vannak beépítve, hanem két különválasztott egységben vannak elrendezve, ahol azonban a figyelõ-kontaktelemekkel ellátott egység úgy van kiképezve, hogy ez azon egység oldását akadályozza meg, amelybe a teljesítmény-kontaktelemek vannak beépítve. Ez például azáltal válik lehetõvé, hogy az egységek oly módon vannak összekapcsolva, hogy magának a teljesítmény-kontaktelemekkel ellátott egységnek az oldása már elõzetesen a figyelõ-kontaktelemeket tartalmazó egység oldásához vezet. A kontaktelemek alapvetõen csavaros kontaktelemekként vagy más módon oldható kontaktelemekként lehetnek kiképezve.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 5
2
Egy különösen elõnyös kiviteli alak azonban elõirányozza, hogy a figyelõ-kontaktelemek dugaszoló csatlakozóelemeiként legyenek kiképezve, mivel ezek könnyen oldhatók, és így egyszerû módon biztosítható, hogy a figyelõ-kontaktelemek oldása mindenkor idõben, a teljesítmény-kontaktelemek oldása elõtt menjen végbe. Másrészt azonban az is célszerû, ha a könnyû oldhatóság biztosítása érdekében a teljesítmény-kontaktelemek is egy dugaszoló csatlakozóelemeiként vannak kiképezve. Különösen elõnyösnek bizonyult azonban az a megoldás, amelynél a teljesítmény-kontaktelemek mindenkor egyike és a figyelõ-kontaktelemek mindenkor egyike egy dugaszoló összekötõ egyik dugaszoló összekötõ elemében, a másik teljesítmény-kontaktelem és a másik figyelõ-kontaktelem pedig a dugaszoló összekötõnek a másik dugaszoló összekötõ elemében van elrendezve, úgyhogy ezen elrendezés alapján már a teljesítmény-kontaktelemek és a figyelõ-kontaktelemek pozíciói között egymáshoz viszonyított mechanikus összekapcsolás valósítható meg, és csupán a teljesítmény-kontaktelemeknek a figyelõ-kontaktelemekhez képesti pozicionálása – különösen a dugaszolási irányban való kiterjedésük alapján – biztosítható, hogy a figyelõ-kontaktelemek legkésõbb a teljesítmény-kontaktelemek egymástól való szétválasztásakor legyenek szétválasztva, lehetõleg azonban a figyelõ-kontaktelemek szétválasztása már a teljesítmény-kontaktelemeknek egymástól történõ szétválasztása elõtt valósuljon meg, másrészt pedig a figyelõ-kontaktelemek villamos összekapcsolása legkorábban a teljesítmény-kontaktelemek egymással való összekapcsolásakor valósuljon meg, lehetõleg azonban a figyelõ-kontaktelemek villamos összekapcsolása csak a teljesítmény-kontaktelemek villamos összekapcsolása után történjen. Amennyiben a dugaszoló összekötõ elemek mechanikus reteszelés útján egymáshoz képest rögzítve vannak, az elõbbiekben ismertetett megoldásokhoz képest alternatív vagy kiegészítõ módon különösen az bizonyult elõnyösnek, ha a figyelõáramkör a dugaszoló összekötõ elemek mechanikus összeköttetését ellenõrzi, és oldott mechanikus összeköttetés esetén az áramvezetõ vezetékágon keresztüli áramfolyást – lekapcsolás útján – megszakítja. Ezen megoldás elõnye abban rejlik, hogy segítségével már a dugaszoló összekötõ elemek egymáshoz képesti mechanikus pozíciójának a megfigyelése is megvalósítható. Egy lehetséges megoldás szerint a dugaszoló összekötõ elemeknek csupán az egymáshoz képesti viszonylagos pozícióját figyeljük. Egy másik elõnyös megoldás elõirányozza, hogy a figyelõáramkör a dugaszoló összekötõ elemeknek egy reteszelõ szerkezetét figyelje, és az áramvezetõ vezetékágon keresztüli áramfolyást már a reteszelõszerkezet oldásakor megszakítjuk, anélkül, hogy a dugaszoló összekötõ elemek oldását megkezdenénk. A dugaszoló összekötõ elemek mechanikus összeköttetésének ilyen jellegû figyelése egy figyelõvezeték
1
HU 008 207 T2
vagy a detektor-vezetékrendszer figyeléséhez alternatív vagy kiegészítõ módon valósítható meg. Például olyan megoldás is elképzelhetõ, amelynél a dugaszoló összekötõ elemek mechanikus összeköttetésének ilyen jellegû figyelését a detektor-vezetékrendszertõl vagy a figyelõvezetéktõl függetlenül hajtjuk végre, és azon komponenshez rendeljük hozzá, amelyen a dugaszoló összekötõ van elrendezve. Ugyanúgy elképzelhetõ olyan megoldás is, amelynél a mechanikus dugaszoló összeköttetés figyelését az általános figyelésbe vonjuk be. Az ismertetett megoldás keretén belül különösen elõnyösnek bizonyult, ha a figyelõ vezetékrendszer a detektor-vezetékrendszerrel azonos, úgyhogy figyelõáramkörként a detektoráramkörben elrendezett figyelõáramkör is alkalmazható. Azonban olyan megoldás is létrehozható, amely szerint a detektoráramkörben elrendezett figyelõáramkörhöz kiegészítésképpen még további, tõle függetlenül mûködõ figyelõáramköröket rendezünk el. A találmány további jellemzõi és elõnyei az alábbiakban található ismertetés, valamint néhány kiviteli példa rajzban történõ bemutatásának tárgyát képezik. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti táphálózat egy elsõ kiviteli példájának kapcsolási rajzát, a 2. ábra egy figyelõáramkör funkciójának vázlatos szemléltetését, a 3. ábra egy második kiviteli példa kapcsolási vázlatát, a 4. ábra egy harmadik kiviteli példa kapcsolási vázlatát, az 5. ábra egy negyedik kiviteli példa kapcsolási vázlatát, a 6. ábra egy ötödik kiviteli példa kapcsolási vázlatát, a 7. ábra egy hatodik kiviteli példa kapcsolási vázlatát, a 8. ábra egy hetedik kiviteli példa kapcsolási vázlatát, a 9. ábra egy nyolcadik kiviteli példa kapcsolási vázlatát, a 10. ábra egy kilencedik kiviteli példa kapcsolási vázlatát, a 11. ábra egy tizedik kiviteli példa kapcsolási vázlatát, a 12. ábra egy vizsgálójel karakterisztikájának ábrázolását több egyenfeszültségû potenciál esetén, a 13. ábra egy jelél tartományában elvégzett kiértékelés szemléltetését egy, a 12. ábra szerinti vizsgálójel esetén, a 14. ábra egy jelél tartománya kiértékelésének alternatív ábrázolását egy, a 12. ábra szerinti vizsgálójel esetén, a 15. ábra egy tizenegyedik kiviteli példa kapcsolási vázlatát, a 16. ábra egy tizenkettedik kiviteli példa kapcsolási vázlatát, a
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 6
2
17. ábra egy tizenharmadik kiviteli példa kapcsolási vázlatát, a 18. ábra egy tizennegyedik kiviteli példa kapcsolási vázlatát, a 19. ábra egy tizenötödik kiviteli példa kapcsolási vázlatát, a 20. ábra egy elõnyösen a tizenkettedik, tizenharmadik és tizennegyedik kiviteli példánál alkalmazott, szétválasztott dugaszoló összekötõ elemek esetén ábrázolt dugaszoló összekötõ hosszmetszetét, a 21. ábra egy, a 20. ábrához hasonló metszetet mutat a dugaszoló összekötõ elemek dugaszoló összekapcsolásának kezdeti állapotában és a teljesítmény-kontaktelemek közötti villamos érintkezés létrehozását, a 22. ábra a 20. ábrához hasonló metszetet mutat a dugaszoló összekötõ elemek dugaszoló összekapcsolásának továbbhaladott állapotában, a teljesítmény-kontaktelemek között meglévõ villamos érintkezés esetén és a figyelõ-kontaktelemek közötti villamos érintkezés kezdeti állapotában, a 23. ábra a teljes mértékben összekapcsolt dugaszoló összekötõ elemek ábrázolását, és a 24. ábra egy további, például a 6. ábrán bemutatott ötödik kiviteli példával kapcsolatban alkalmazható dugaszoló összekötõ vázlatos metszetét mutatja. Egy villamos táphálózatnak egy, az 1. ábrán összességében 10¹zel jelölt hálózati rendszerrel ellátott kiviteli alakja, különösen jármûvek, elõnyösen gépjármûvek fedélzeti hálózataihoz való áramellátó táphálózat arra szolgál, hogy egy Q áramforrásról V fogyasztóhoz áramot vezessen. Ennek érdekében a villamos 10 hálózati rendszer egy 12 ellátó vezetékrendszerrel van ellátva, amely egy 14 árambetápláló csatlakozón keresztül a Q áramforrással van összekapcsolva, és legalább egy 16 fogyasztói csatlakozón keresztül a V fogyasztóval van összekötve. Jármûvek, különösen gépjármûvek fedélzeti hálózatai esetén mind a Q áramforrás, mind a V fogyasztó egyrészt M földre (testre) van kötve, úgyhogy a 12 ellátó vezetékrendszer csupán egyetlen áramvezetõ 20 vezetékágat igényel, amely a 14 árambetápláló csatlakozótól a 16 fogyasztói csatlakozóhoz van vezetve. A 20 vezetékág – ebben az esetben villamos szigetelése érdekében – 22 védõköpennyel van körülvéve, amely azt a környezettõl, jármûvek, különösen gépjármûvek esetén a karosszériától és ebbõl kifolyólag a testtõl is elszigeteli. Különösen az összes olyan esetben, amelyeknél a 20 vezetékág olyan feszültséggel van mûködtetve, amely a 12 V¹ot, elõnyösen a 20 V¹ot meghaladja, magának a vezetékágnak a meghibásodása vagy a 22 védõköpenyben elõforduló meghibásodások esetén az a rejtett veszélyforrás van jelen, hogy egy ilyen jellegû esetben villamos ív képzõdhet, amely a maga részérõl jelentõs tûzveszélyt képvisel.
1
HU 008 207 T2
Ezen okból kifolyólag a 12 ellátó vezetékrendszerhez egy 24 detektor-vezetékrendszer van hozzárendelve, amely például egy, a 12 ellátó vezetékrendszerben lényegében a 20 vezetékág hossza mentén elnyúló 25 detektorvezetéket foglal magában, amely például a 20 vezetékág körül is különbözõ módon helyezkedhet el. A 24 detektor-vezetékrendszer és a 25 detektorvezeték ebben az esetben például úgy lehet kiképezve, ahogy ez a DE 102 34 389.6–34 vagy az EP 0 30 16 367.9 számú dokumentumokban átfogóan van feltárva. Ezen okból kifolyólag erre vonatkozóan az ezekben a bejelentésekben található kifejtésekre teljes terjedelmükben hivatkozunk. A 12 ellátó vezetékrendszerhez hozzárendelt 24 detektor-vezetékrendszer ebben az esetben egy elsõ 26 véggel, valamint egy második 28 véggel van ellátva, amelyek mindenkor a 12 ellátó vezetékrendszer 14, 16 csatlakozóihoz közel helyezkednek el, és különösen ezen 14, 16 csatlakozókhoz vannak hozzárendelve. A találmány szerint az elsõ 26 vég egy összességében 30¹cal jelölt detektoráramkörrel van összekötve. A további 28 vég a maga részérõl egy összességében 32¹vel jelölt lezáróelemmel van összekapcsolva, amely a maga részérõl a legegyszerûbb esetben a 24 detektor-vezetékrendszer további 28 vége és az M test közötti 36 összekötõ vezetékben helyezkedik el. Elõnyösen összességében a 32 lezáróelem villamos ellenállása úgy van kiválasztva, hogy a 24 detektor-vezetékrendszernek az elsõ 26 vég és a második 28 vég közötti villamos ellenállásának legalább a tízszeresét, még elõnyösebben az ötvenszeresét és különösen célszerûen a százszorosát teszi ki. A 30 detektoráramkör a maga részérõl szintén egy villamos 38 ellenállást foglal magában, amely egy 42 feszültségtápforrás és egy 44 középleágazás között lévõ 40 összekötõ vezetékben van elrendezve. A 44 középleágazás a maga részérõl közvetlenül a 24 detektor-vezetékrendszer elsõ 26 végével van összekötve, és ezenkívül egy 48 figyelõáramkör egyik 46 bemenetével is össze van kapcsolva. A 40 összekötõ vezeték és a villamos 38 ellenállás így tehát egy, a 42 feszültségtápforrás és a test között elhelyezkedõ feszültségosztónak egy elsõ 50 ágát képezi, míg a 24 detektor-vezetékrendszer a 36 összekötõ vezetékkel és az ebben elhelyezkedõ 32 lezáróelemmel ezen feszültségosztónak egy második 52 ágát képezi, ahol mindkét 50, 52 ág egy, a 44 középleágazáson keletkezõ P vizsgálójelet befolyásol. A legegyszerûbb esetben a villamos 34 és 38 ellenállások ohmos ellenállások, úgyhogy a 42 feszültségtápforráson lévõ U egyenfeszültség esetén a P vizsgálójel az U egyenfeszültség és az M test közötti, a középleágazáson beálló villamos potenciálnak felel meg. Ez az egyenfeszültségû potenciál a 48 figyelõáramkör 46 bemenetén is jelen van, és így általa detektálható. Annak érdekében, hogy a 12 ellátó vezetékrendszer megbízható felügyelését biztosítsuk, a 48 figyelõ-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 7
2
áramkör úgy van kiképezve, hogy ezt elõször egy, a 2. ábrán szemléltetett tanulómóduszban üzemeltetjük. A tanulómóduszban egy elsõ L1 lépésben a P vizsgálójelet, legegyszerûbb esetben a 44 középleágazáson beálló potenciált olvassuk be. A tanulómódusznak egy második L2 lépésében egy SB alapérték-tartományt számítunk ki, amely a P potenciálból és egy, a P potenciálhoz kiegészítésképpen megengedett D ingadozási szélességbõl számítható ki. Amennyiben a tanulómódusz L2 lépése során az SB alapérték-tartományt meghatároztuk, úgy a 48 figyelõáramkör egy, a 2. ábrán szemléltetett UW figyelõ móduszba megy át, amelyben mindenkor a vizsgálójelet figyeljük, éspedig olyan vonatkozásban, hogy ez az SB alapérték-tartományon belül vagy kívül helyezkedik¹e el. Amennyiben a P vizsgálójel az SB alapérték-tartományon belül van, úgy a 48 figyelõáramkör UW figyelõ móduszban marad, és folytatja a P vizsgálójel figyelését. Amennyiben a P vizsgálójel az SB alapérték-tartományon kívül helyezkedik el, úgy a 48 figyelõáramkör ME jelzõmóduszba megy át, ahol a 24 detektor-vezetékrendszerben lévõ meghibásodást egy D hibajelen keresztül jelzi. Ezen eljárási mód esetén a 24 detektor-vezetékrendszerben elõforduló legkülönbözõbb meghibásodások érzékelhetõk. Egy elsõ lehetséges meghibásodás a 12 ellátó vezetékrendszernek a 14 árambetápláló csatlakozó és a 16 fogyasztói csatlakozó közötti bármelyik helyen elõforduló szakadása lehetne. Egy ilyen jellegû szakadás a 24 detektor-vezetékrendszernek a 12 ellátó vezetékrendszerhez való hozzárendelése miatt kényszerûen a 24 detektor-vezetékrendszerben való szakadást vonná maga után. Egy ilyen jellegû szakadás ahhoz vezet, hogy a 44 középleágazáson lévõ potenciál a 42 feszültségtápforrás potenciáljához közelít, és így maga a P vizsgálójel olyan potenciálon van, amely az SB alapérték-tartományon kívül helyezkedik el, amennyiben ezt úgy definiáljuk, hogy ez például a mért P vizsgálójeltõl ±10%¹os eltérést enged meg. Egy további meghibásodás a 24 detektor-vezetékrendszer és az M test között elõforduló rövidzárlat lehetne. Ez például azáltal keletkezhet, hogy a 12 ellátó vezetékrendszer – súrlódás vagy más mechanikus hatások miatt – mechanikusan olyan mértékben sérül, hogy a 24 detektor-vezetékrendszer és egy testre kapcsolt rész, például egy karosszériarész között összeköttetés jöhet létre. Ezen rövidzárlat miatt a 32 lezáróelem hatása megszûnik, úgyhogy a P vizsgálójel szintén olyan értékeket vesz fel, amelyek az SB alapértéktartományon kívül helyezkednek el. Egy ilyen jellegû rövidzárlat nemcsak az M testtel szemben keletkezhet, hanem például egy, a 42 feszültségtápforrás potenciálján lévõ részhez képest is. A vizsgálójel ebben az esetben is olyan jelentõsen változik, hogy az SB alapérték-tartományon kívülre kerül.
1
HU 008 207 T2
Egy további meghibásodás egy villamos ív keletkezése lehetne, amely vagy a 20 vezetékág két egymással szemben fekvõ része esetén csupán a 20 vezetékág szakadása miatt vagy a 22 védõköpeny sérülése miatt alakul ki, ahol a 20 vezetékág és például a test vagy egy másik potenciál között villamos ív képzõdik. Amennyiben ebben az esetben a 24 detektor-vezetékrendszer úgy van kialakítva, hogy villamos tulajdonságait egy lokális villamos ív keletkezése esetén irreverzíbilis módon megváltoztassa, ez különösen az idõ elõrehaladtával a villamos vezetõképesség megszakadásához vezet, úgyhogy egy ilyen jellegû villamos ívnek az a következménye, hogy a 24 detektor-vezetékrendszer villamos ellenállása is oly módon változik meg jelentõs mértékben, hogy a P vizsgálójel az SB alapérték-tartományon kívülre kerül. Ily módon a találmány szerinti megoldás segítségével számos meghibásodás azoknak a P vizsgálójelre való befolyásolásán keresztül ismerhetõ fel. A találmány szerinti megoldás azonban nem korlátozódik az ilyen, P vizsgálójelekként alkalmazott feszültségpotenciálok figyelésére. Így például lehetséges olyan megoldás is, amelynél a 42 feszültségtápforrásra nem egyenfeszültséget, hanem nagyfrekvenciás jelet kapcsolunk, úgyhogy ez a feszültségosztó két 50, 52 ágán keresztül szintén egy nagyfrekvenciás P vizsgálójelnek a feszültségosztó 44 középleágazásán való beállításához vezet. Ebben az esetben a villamos 34, 38 ellenállások induktív vagy kapacitív ellenállások is lehetnek, vagy pedig ohmos, induktív és/vagy kapacitív komponenseket foglalhatnak magukban. Ebben az esetben a 48 figyelõáramkör nem egyenfeszültségû potenciált érzékel, hanem a P vizsgálójelnek legalább az amplitúdóját, adott esetben a frekvenciáját is. Az amplitúdót ebben az esetben ugyanazok a meghibásodások befolyásolják, mint amilyeneket az egyenfeszültségû potenciálokkal kapcsolatban már részletesebben ismertettünk. Ezenkívül arra is van lehetõség, hogy különösen villamos ívek kialakulását nagyfrekvenciájú, a 42 feszültségtápforráson lévõ frekvenciának – azonban nem megfelelõ frekvenciakomponensek becsatolásán keresztül – érzékeljük, amelyek a villamos ívek keletkezése útján a 24 detektor-vezetékrendszerbe lettek becsatolva. Amennyiben a 48 figyelõáramkör egy ilyen jellegû meghibásodást felismer, és a D hibajel kiadásra került, úgy ez a legegyszerûbb esetben közvetlenül egy 54 leválasztókapcsolásban arra alkalmazható, hogy a 14 árambetápláló csatlakozó és a Q áramforrás közötti összeköttetést megszakítsuk, és így bármely, a 12 ellátó vezetékrendszer áramellátása révén fellépõ veszélyt elhárítsuk. A találmány szerinti villamos táphálózatnak 10 hálózati rendszerrel ellátott második kiviteli példája esetén azon elemeket, amelyek az elsõ kiviteli példa elemeivel azonosak, azonos hivatkozási jelekkel láttuk el, úgyhogy ezek ismertetését illetõen teljes terjedelmében az elsõ kiviteli példa ismertetésére utalunk.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 8
2
Az elsõ kiviteli példával ellentétben azonban a második kiviteli példa esetén a 32 lezáróelem nem közvetlenül az M testtel, hanem a V fogyasztónak a testre vezetõ 56 testelõ vezetékével van összekötve, úgyhogy a V fogyasztó testelési összeköttetésének elvesztése esetén – például az 56 testelõvezeték és az M test közötti szakadáskor – ez az összes egyéb, már ismertetett meghibásodás mellett a 48 figyelõáramkör által szintén meghibásodásként ismerhetõ fel, és ez szintén az 54 leválasztókapcsolás kiváltásához vezet. A 10’ hálózati rendszerrel ellátott, találmány szerinti villamos táphálózatnak a 4. ábrán bemutatott harmadik kiviteli példája esetén a 12’ ellátó vezetékrendszerbe továbbá egy, összességében 60¹nal jelölt vezérlõkészülék van beépítve, amely a maga részérõl a 20 vezetékág megszakításához példaképpen még egy 62 kapcsolót foglal magában. Ennél a kiviteli példánál a 24’ detektor-vezetékrendszer a 60 vezérlõkészüléken van áthurkolva, úgyhogy – azonos módon, mint az elsõ kiviteli példa esetén – a 12’ ellátó vezetékrendszernek a teljes megfigyelése lehetõvé válik a 60 vezérlõkészülékkel együtt, mivel ez esetben a 60 vezérlõkészüléken áthurkolt 24 detektorvezetékrendszer révén nemcsak az a lehetõség áll fenn, hogy az elsõ kiviteli példával kapcsolatban ismertetett meghibásodásokat figyeljük, hanem a 12 ellátó vezetékrendszer és a 60 vezérlõkészülék közötti összeköttetésre vonatkozó meghibásodásokat is, mivel az ilyen jellegû meghibásodások a 60 vezérlõkészüléken keresztülhurkolt 24 detektor-vezetékrendszer tartományában szintén szakadásokhoz vezetnek. Egy, az 5. ábrán bemutatott negyedik kiviteli példa nemcsak egy kapcsolóval ellátott 60 vezérlõkészülékkel van ellátva, hanem összesen három 62a, 62b, 62c kapcsolóval ellátott 60 vezérlõkészülékkel, ahol a 62a, 62b, 62c kapcsolók révén fennáll az a lehetõség, hogy összesen három Va, Vb, Vc fogyasztót kapcsoljunk be vagy ki. Ebben az esetben a 12’’ ellátó vezetékrendszer úgy van felépítve, hogy ez a 14 árambetápláló csatlakozótól kiindulva a 60’ vezérlõkészüléken való áthurkolás során van elágaztatva, és így összesen három 16a, 16b és 16c fogyasztói csatlakozóhoz vezet. Azonos módon, mint a 12’ ellátó vezetékrendszer, a 24’’ detektor-vezetékrendszer is el van ágaztatva, úgyhogy ez ebben az esetben már nem csupán egyetlenegy további 28 véggel van ellátva, hanem összesen három további 28a, 28b, 28c véggel, amelyek közül mindegyik egy saját 32a, 32b és 32c lezáróelemen keresztül az M testtel van összekötve. Ebben az esetben a P vizsgálójel elõállítására szolgáló feszültségosztó egyrészt az elsõ 50 ág, másrészt pedig összesen három második 52a, 52b és 52c ág által van kiképezve, amelyek mind a 44 középleágazás és az M test között párhuzamosan vannak kapcsolva. Amennyiben ezen negyedik kiviteli példa esetén – például a 12’’ ellátó vezetékrendszerben – a 60’ vezérlõkészülék és a 16a, 16b, 16c fogyasztói csatlakozók egyike közötti tartományban meghibásodás lép fel, úgy ez szintén a P vizsgálójel változásához vezet, azonban
1
HU 008 207 T2
kisebb mértékben, mint az elõbbiekben ismertetett kiviteli példák esetén, mivel összesen három további 52a, 52b, 52c ág van párhuzamosan kapcsolva, és így a feszültségosztó további 52a, 52b, 52c ágainak csak egyike esik ki. Ebben az esetben az SB alapérték-tartományt kell megfelelõen szûkebbre méretezni, másrészt adott esetben a villamos 34a, 34b, 34c ellenállásokat kell megnövelni. A találmány szerinti villamos táphálózatnak egy, a 6. ábrán bemutatott ötödik kiviteli példája a második kiviteli példán alapul, ahol a 32’ lezáróelem a villamos 34 ellenálláshoz kiegészítésképpen még egy 64 kapcsolót is magában foglal, amely azt a lehetõséget biztosítja, hogy további hibaállapotokat ismerjünk fel. Ezenkívül a 20 vezetékágnak a 70 dugaszoló összekötõn keresztül történõ, a V fogyasztóval való összeköttetése van megvalósítva, amely egy ellátóvezetékrendszer-oldali 70a dugaszoló összekötõ elemet és egy fogyasztóoldali 70b dugaszoló összekötõ elemet foglal magában. A dugaszoló összekötõ a 20 vezetékág számára 72a és 77 kontaktelemekkel ellátott oldható 72 érintkezõt, a 36 összekötõ vezeték számára pedig 74a és 74b kontaktelemekkel ellátott oldható 74 érintkezõt foglal magában. Amennyiben például a 32’ lezáróelem az oldható ellátóvezetékrendszer-oldali 70a dugaszoló összekötõ elembe van beépítve, úgy fennáll az a lehetõség, hogy a 64 kapcsolót egy mechanikus 76 lökõrúdon keresztül mûködtessük, amely például a 70a, 70b dugaszoló összekötõ elemek biztonságos illeszkedéséhez letapogatást tesz lehetõvé, úgyhogy a 76 lökõrúd a 64 kapcsolót abban az esetben zárja, ha az oldható 70a dugaszoló összekötõ elem elõírásszerûen van behelyezve. Amennyiben az oldható 70a dugaszoló összekötõ elemen keresztül rendeltetésszerû összekötés nincs megvalósítva, úgy a 76 lökõrúd a 64 kapcsolót nem zárja, és a feszültségosztó második 52 ága meg van szakítva, úgyhogy a P vizsgálójel már nem az SB alapérték-tartományon belül helyezkedik el. A 7. ábrán bemutatott hatodik kiviteli példa esetén is az oldható ellátóvezetékrendszer-oldali 70a dugaszoló összekötõ elem van elrendezve, amelybe egy 32’ lezáróelem egy 64 kapcsolóval van beépítve. Ebben az esetben azonban a 64 kapcsoló nem mûködtethetõ mechanikusan a 76 lökõrúdon keresztül, hanem villamosan mûködtethetõ, például egy 78 vezérlõvezetéken keresztül, amely a 20 vezetékághoz van vezetve, és így ellenõrzi, hogy az oldható 72 dugaszolócsatlakozón a Q áramforrás által elõállított feszültség egyáltalán jelen van¹e, vagy sem. Ezáltal ennél a kiviteli példánál közvetlenül ellenõrizhetõ, hogy a 20 vezetékág teljes terjedelmében villamosan vezetõ¹e, és hogy a 20 vezetékágban elõforduló bármely szakadás akár a 22 védõköpeny sérülése nélkül a 64 kapcsoló nyitásához és ezáltal a D hibajelnek a 48 figyelõáramkör általi elõállításához vezet¹e. A találmány szerinti villamos táphálózatnak egy hetedik, a 8. ábrán bemutatott kiviteli példája két, egymás mögött elrendezett 101 és 102 hálózati rendszert tartal-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 9
2
maz, ahol az elsõ 101 hálózati rendszer egy 641 kapcsolóval ellátott 32’1 lezáróelemet foglal magában. Az elsõ hálózati rendszer figyelési funkciói a hatodik vagy hetedik kiviteli példával kapcsolatban ismertetett figyelõ funkcióknak felelnek meg. Azonban az elsõ 101 hálózati rendszer esetén annak 161 fogyasztói csatlakozójára nem közvetlenül a V fogyasztó van csatlakoztatva, hanem egy második 102 hálózati rendszer van 14 árambetápláló csatlakozójával közbeiktatva, úgyhogy annak 162 fogyasztói csatlakozójához van a V fogyasztó csatlakoztatva. A második 102 hálózati rendszer a maga részérõl saját 302 detektoráramkörrel van ellátva, amelynek D2 hibajelével vezérelhetõ a 641 kapcsoló. Ez azt jelenti, hogy a 302 detektoráramkör a 102 hálózati rendszert a lehetséges meghibásodások vonatkozásában azonos módon figyeli, mint ahogy az elõzõ kiviteli példákkal kapcsolatban már ismertettük, azonban D2 hibajele az elsõ 101 hálózati rendszerre azáltal hat vissza, hogy a 32’1 lezáróelemben lévõ 641 kapcsoló mûködtetése valósul meg, és ezáltal az elsõ 101 hálózati rendszerben a D1 hibajelet kiváltja, amely a maga részérõl viszont az 541 leválasztókapcsolást vezérli, és ily módon a Q áramforrást az elsõ hálózati rendszer 141 árambetápláló csatlakozójától leválasztja. A találmány szerinti villamos táphálózatnak egy nyolcadik, a 9. ábrán bemutatott kiviteli alakja a hetedik, a 8. ábrán bemutatott kiviteli példán alapul, azzal az eltéréssel, hogy a második 102’ hálózati rendszer három, párhuzamosan kapcsolt 122a, 122b és 122c ellátó vezetékrendszerrel van ellátva, amelyek mind párhuzamosan vannak az elsõ 101 hálózati rendszer 161 fogyasztói csatlakozóján keresztül táplálva, és egyidejûleg párhuzamosan egy 302 detektoráramkör által vannak ellenõrizve, úgyhogy a 442 középleágazáson összesen három második 522a, 522b és 522c ág van párhuzamosan csatlakoztatva, és mind a három második 522a, 522b és 522c ág egyidejûleg a P2 vizsgálójelet is befolyásolja. Ily módon a második 102 hálózati rendszer figyelése hasonlóképpen mûködik, mint a találmány szerinti villamos táphálózat 5. ábrán bemutatott negyedik kiviteli példájának figyelése. Ezenkívül a második 102’ hálózati rendszer 302 detektoráramköre által elõállított D2 hibajel az elsõ 101 hálózati rendszer 32’1 lezáróelemének 641 kapcsolójára fejt ki hatást, úgyhogy az elsõ 101 hálózati rendszerben a 301 detektoráramkörön keresztül annak összes hibaállapota, valamint a második 102’ hálózati rendszer hibaállapotai is érzékelhetõk. A találmány szerinti villamos táphálózatnak egy kilencedik, a 10. ábrán bemutatott kiviteli példája, az elvet tekintve, az elsõ kiviteli példán alapul, azzal az eltéréssel, hogy a 12 ellátó vezetékrendszer 14 árambetápláló csatlakozója és a 24 detektor-vezetékrendszer további 28 vége a 12 ellátó vezetékrendszer azonos végén van egymáshoz hozzárendelve, míg a 16 fogyasztói csatlakozó és a 24 detektor-vezetékrendszer elsõ 26 vége szintén a 12 ellátó vezetékrendszer azonos végén van egymáshoz hozzárendelve.
1
HU 008 207 T2
Ez azt jelenti, hogy a 30 detektoráramkör a 12 ellátó vezetékrendszer azon végén van elrendezve, amely a 14 árambetápláló csatlakozótól távol helyezkedik el. Egy, a Q áramforrás és a 14 árambetápláló csatlakozó között elrendezett 54 leválasztókapcsolás ezért vagy egy járulékosan a 12 ellátó vezetékrendszer hossza mentén vezetett 8 vezérlõvezetéken vagy egy buszrendszeren keresztül vezérelendõ. Egyebekben a kilencedik kiviteli példa azonos módon mûködik, mint ahogy az elsõ kiviteli példával kapcsolatban ismertettük. A találmány szerinti táphálózatnak a 11. ábrán bemutatott tizedik kiviteli példája esetén a villamos 38 ellenállással egy 28 párhuzamos szakasz van párhuzamosan kapcsolva, amely egy 90 ellenállást és egy 92 kapcsolót tartalmaz. A 92 kapcsoló ebben az esetben elõnyösen a 48V figyelõáramkörön keresztül vezérelhetõ. Ily módon a feszültségosztó elsõ 50PV ága nemcsak a 40 összekötõ vezeték és a 38 ellenállás által van kiképezve, hanem zárt 92 kapcsoló esetén a párhuzamosan kapcsolt villamos 90 ellenállás által, nyitott kapcsoló esetén pedig csupán a 40 összekötõ vezeték és a 38 ellenállás által. Ezáltal megvan az a lehetõség, hogy attól függõen, hogy a 92 kapcsoló zárt vagy nyitott állapotban van, a PPV vizsgálójelet képezõ UP potenciál, ahogy a 12. ábrán van bemutatva, a nyitott 90 kapcsoló és ezáltal egyedül hatást kifejtõ 38 ellenállás esetén beálló UP1 érték, valamint a zárt 92 kapcsoló és ezáltal a villamos 38 ellenállással párhuzamosan kapcsolt villamos 90 ellenállás esetén beálló UP2 érték között változzon, ahogy ez a 12. ábrán van szemléltetve. A 48 PV figyelõáramkörnek ekkor a potenciált az UP1 és UP2 között nem egy periodikus függvény szerint kell változtatnia, hanem tetszõleges sztochasztikus változtatásokat valósíthat meg, vagy pedig a vizsgálójelet az UP1 vagy UP2 potenciálok egyikén tarthatja, és a 92 kapcsoló mûködtetésével csak abban az esetben válthat röviden az UP1 és UP2 között vagy fordítva, oda-vissza, ha egy figyelõciklust kell végrehajtani. A 48 figyelõáramkör ennél a kiviteli példánál a PPV vizsgálójelet az UP1 és UP2 potenciálok egyikén méréshez használhatja fel, vagy pedig a legegyszerûbb esetben az UP1 és UP2 potenciálok közötti különbséget határozhatja meg. Mivel az UP1 és UP2 potenciálok közötti különbség meghatározásakor a feszültségosztó második 52 ága ugyanaz, és a testpotenciál változásai, amelyek olyan jármû esetén léphetnek fel könnyen, amelynek karosszériája M testre van kötve, azonos módon a második 52 ágra hatnak, mint az UP1 potenciál mérése során vagy az UP2 potenciál mérése során, egy ilyen jellegû, az UP1 és UP2 potenciálok közötti különbségmeghatározás független egy, a jármûkarosszériában elõforduló úgynevezett „testeltolódástól” (földeltolódás). A kiértékelés ebben az esetben az elsõ kiviteli példához hasonló módon történik egy UPD különbségi jel bevonásával, amelyet ekkor a PPV vizsgálójel helyett az SB alapérték-tartománnyal hasonlítunk össze.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 10
2
Az SB alapérték-tartomány ebben az esetben ugyanúgy, mint ahogy az elsõ kiviteli példával kapcsolatban ismertettük, a tanulómódusz L1 és L2 lépései során határozható meg, ahol a közvetlen PPV vizsgálójel helyett szintén az UPD-értéket vesszük figyelembe az SB alapérték-tartomány meghatározása során. Az UPD-különbség meghatározásához alternatív módon vagy kiegészítésképpen a tizedik kiviteli példa esetén fennáll az a lehetõség is, hogy egymást követõ impulzusok T periódus-idõtartamát értékeljük ki, ha a 92 kapcsolót meghatározott frekvenciával ciklikusan kapcsoljuk. Azonban arra is van lehetõség, hogy egy fixen elõírt perióduslefutás esetén a high-fázis tH idõit vagy a low-fázis tL idõit a figyelõáramkör segítségével értékeljük ki. Végül – ahogy a 13. ábrán van szemléltetve – fennáll annak a lehetõsége is, hogy a felfutási élt és a lefutási élt a PPV vizsgálójel UP potenciálja teljes karakterisztikájának letapogatásával értékeljük ki például a t1 és a t6 idõpontok közötti idõközökben, ahogy a 13. ábrán szemléltettük, különösen a t1 és t3, valamint t4 és t6 idõpontokra vonatkozóan. Amennyiben – ahogy a 11. ábrán szemléltettük – a tizedik kiviteli példa esetén az 50 és 52 ágak által képzett feszültségosztó 44 középleágazása és az M test között egy 94 kondenzátor van elrendezve, és ezenkívül a 32 PV lezáróelem még egy, a 34 ellenállással párhuzamosan kapcsolt 96 kondenzátorral is el van látva, úgy a PPV vizsgálójel UP potenciálja teljes lefutásának felfutó éle és lefutó éle – ahogy a 14. ábrán van ábrázolva – idõben késleltetõ felfutó és lefutó éleket tartalmaz, amelyek a t’1–t’n és t’n és t’m–t’z idõpontokban szintén letapogatás útján határozhatók meg. Egy ilyen jellegû letapogatás, mint ahogy a 13. és 14. ábrán van ismertetve, a legegyszerûbb esetben oly módon valósítható meg, hogy a 48 PV figyelõáramkör egy analóg-digitális átalakítón keresztül az egyes t idõpontokban a PPV vizsgálójel UP potenciálját érzékeli, és betárolja, majd a következõ t idõpontban azt újból érzékeli és betárolja. A tizedik kiviteli példa a 24 detektor-vezetékrendszer zavarmentes állapotában úgy mûködik, hogy meghatározott idõközökben a P vizsgálójel UP potenciálját az UP1 és UP2 értékek között a 32 kapcsoló mûködtetésével, a 48 figyelõáramkör segítségével odavissza kapcsoljuk. Amennyiben a rendszer kifogástalanul mûködik, úgy a P vizsgálójel UP1 és UP2 potenciáljai közötti UPD különbség meghatározása esetén ez az UPD különbség az SB alapérték-tartományon belül van. Amennyiben a 24 detektor-vezetékrendszer oly módon van megszakítva, hogy a 32 PV lezáróelemek egyikével, különösen a 32 PV lezáróelemmel összeköttetés már nem áll fenn, úgy vizsgálójel már nincs jelen, és az UPD-különbség sem létezik. Amennyiben a 24 detektor-vezetékrendszernek egy tetszõleges potenciállal, azaz az M testtel vagy egy másik potenciállal, például a gépjármûben lévõ kisebb feszültséggel való rövidrezárása fordul elõ, úgy ez a
1
HU 008 207 T2
PPV vizsgálójel UP potenciáljára hat ki, és az UP potenciálnak egy számára elõírt SB alapértékkel való összehasonlítása lehetõvé teszi, hogy ezt felismerjük, és a 48 PV figyelõáramkörön keresztül egy D hibajelet váltsunk ki. Egy tetszõleges potenciállal, azaz testtel vagy egy másik feszültséggel való ilyen jellegû zárlat azonban az UP1 potenciálról az UP2 potenciálra való átmenetre vagy fordított átmenetre jellemzõ élre is kihat, úgyhogy a t1-tõl t6¹ig terjedõ idõpontokban a 13. ábra szerint, vagy a t’1-tõl és t’n¹ig és t’m-tõl t’z¹ig terjedõ idõpontokban a 14. ábra szerint az élek letapogatása révén elvégzett kiértékelés is biztosít errõl tájékoztatást. Egy, a 15. ábrán szemléltetett tizenegyedik kiviteli példa esetén az elsõ 50W ág csupán a 92 kapcsolót foglalja magában, míg a 32W lezáróelem a 34 ellenálláshoz alternatív módon vagy kiegészítésképpen egy 98 induktivitást tartalmaz. Ezenkívül a 44 középleágazás és az M test között járulékosan még a 94 kondenzátor is el van rendezve. Ezáltal a 24 detektor-vezetékrendszer egy rezgõkör részét képezi, amely ekkor vagy a 90 kapcsolónak négyszögimpulzusok segítségével történõ ütemezett kapcsolása révén vagy a rezgõkörnek U váltakozó feszültséggel történõ mûködtetésével gerjeszthetõ, ahol ebben az esetben a 92 kapcsoló azt a lehetõséget biztosítja, hogy a rezgõkört zárt 92 kapcsoló esetén gerjesszük, és nyitott 90 kapcsoló esetén hagyjuk szabadon rezegni. A 48W figyelõáramkör ekkor az eredendõ rezonanciafrekvenciáját 100 sávszûrõkön keresztül figyeli. A 24 detektor-vezetékrendszer tulajdonságainak minden változása és különösen egyes 32 lezáróelemek lecsatolása vagy a 24 detektor-vezetékrendszernek egy tetszõleges potenciállal való zárlata ekkor ahhoz vezetne, hogy a rezonanciafrekvencia megváltozna, és ez a 100 sávszûrõkön keresztül történõ frekvenciaelemzés segítségével felismerhetõ lenne. Egy, a 16. ábrán bemutatott tizenkettedik kiviteli példa az elsõ kiviteli példán alapul, azonban a 12 ellátó vezetékrendszerben két, egymástól eloldható 170a és 170b dugaszoló összekötõ elemmel ellátott 170 dugaszolócsatlakozó van elrendezve. A 170a dugaszoló összekötõ elem ebben az esetben a 172a és 174a kontaktelemeket hordozza, amelyek a 170b dugaszoló összekötõ elemben lévõ megfelelõ kontaktelemekkel, éspedig a 172b és 174b kontaktelemekkel dugaszolókapcsolatba hozhatók. Ebben az esetben elõnyösen az áramvezetõ vezetékágban elrendezett, a 172 dugaszolócsatlakozóhoz tartozó 172a és 172b kontaktelemek oly módon vannak kiképezve és a 170a és 170b dugaszoló összekötõ elemeken elrendezve, hogy ezek a dugaszoló összekapcsoláskor a 24 detektor-vezetékágban elrendezett, a 174 dugaszoló csatlakozóhoz tartozó 174a és 174b kontaktelemek elõtt kerülnek érintkezésbe, és a 170a és 170b dugaszoló összekötõ elemek oldásakor elõször a 174a és 174b kontaktelemeknél szûnik meg a villamos összeköttetés, mielõtt a 172a és 172b kontaktelemek közötti villamos összeköttetés oldódna.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 11
2
Mivel a 174a és 174b kontaktelemek a 24 detektorvezetékrendszerben vannak elrendezve, ez ahhoz vezet, hogy a 170a és 170b dugaszoló összekötõ elemek dugaszoló összekapcsolásakor elõször a 172a és 172b kontaktelemek kerülnek érintkezésbe, és így a 20 vezetékágban villamos kapcsolat jön létre, mielõtt a 24 detektor-vezetékrendszerben – a 174a és 174b kontaktelemek közötti villamos összeköttetés létrehozásával – a feszültségosztó második 52 ága teljessé és ezáltal mûködõképessé válna. Másfelõl a 170a és 170b dugaszoló összekötõ elemek oldásakor a 24 detektor-vezetékrendszer a 174a és 174 kontaktelemek elõbb történõ oldása miatt megszakadna, mielõtt a 172a és 172b kontaktelemek szétválasztásával a 20 vezetékágban villamos megszakítás menne végbe. A 170 dugaszoló összekötõ ilyen jellegû kialakításával a 170a és 170b dugaszoló összekötõ elemek biztonságos összeköttetése kényszerûen szintén a 48 figyelõáramkör által ellenõrizve van, mivel a 170a, 170b dugaszoló összekötõ elemeknek – a 174a és 174b kontaktelemeknek a 172a és 172b kontaktelemek oldásával szemben idõ elõtti oldása miatti – nem kívánt szétválása a 20 vezetékágban végbemenõ villamos szakadás elõtt egy D hibajel kiváltásához vezet, úgyhogy a 20 vezetékág ellátása az 54 leválasztókapcsolás által megszakad. Ezáltal megakadályozzuk, hogy a 172a és 172b kontaktelemek – a V fogyasztóhoz való áramfolyás esetén – egymástól szétváljanak, és így a nagy feszültség következtében villamos ív keletkezzen. Analóg módon a figyelõáramkör szétválasztott 170a és 170b dugaszoló összekötõ elemek esetén addig szolgáltatja a D hibajelet, míg a 172a és 172b kontaktelemek között biztos összeköttetés áll fenn, mivel a 174a és 174b kontaktelemek csak idõben késleltetve kerülnek egymással villamos érintkezésbe és a D hibajelet – a 24 detektor-vezetékrendszer komplettálása révén – mindenkor csak akkor szüntetik meg, amikor a 172a és 172b kontaktelemek között már rég biztonságos villamos kapcsolat létesült a 20 vezetékágban, úgyhogy a 172a és 172b érintkezõelemek dugaszoló összekapcsolása esetén sem keletkezhet villamos ív. Egy, a 17. ábrán bemutatott tizenharmadik kiviteli példa a 4. ábrán bemutatott harmadik kiviteli példán alapul, úgyhogy a külön-külön nem említett alkatrészek ismertetésére vonatkozóan a harmadik kiviteli példával kapcsolatban kifejtettekre hivatkozunk teljes terjedelmükben. A 60 vezérlõkészülék a tizenharmadik kiviteli példa esetén nincs közvetlenül a 12’ ellátó vezetékrendszerbe bekötve, hanem a tizenkettedik kiviteli példával kapcsolatban ismertetett 170 dugaszoló összekötõn keresztül a 12’ ellátó vezetékrendszerbe van bekötve. A 170 dugaszoló összekötõk 172a és 172b kontaktelemekkel ellátott egy-egy 172 dugaszolócsatlakozót, valamint – 174a és 174b kontaktelemekkel ellátott – 174 dugaszolócsatlakozót tartalmaznak, amelyek azonos módon vannak kiképezve, mint ahogy ezt a tizenkettedik kiviteli példa ismertetése során kifejtettük.
1
HU 008 207 T2
Ezenkívül a 60 vezérlõkészülékhez egy saját 48 S figyelõáramkör van hozzárendelve, amely a P vizsgálójelek jelenlétét a 24’ detektor-vezetékrendszerben a 48 figyelõáramkörtõl függetlenül felügyeli, és helyes vizsgálójel hiánya esetén a 62 kapcsolót oly módon vezérli, hogy az nyisson. Ily módon a 48 figyelõáramkörtõl függetlenül a 60 vezérlõkészülék saját 48 S figyelõáramköre segítségével biztosítható, hogy a V fogyasztóhoz vezetõ 20 vezetékág a 62 kapcsoló által meg legyen szakítva, mihelyt a 60 vezérlõkészüléken a 170 dugaszoló összekötõk egyike oldódik. Ezáltal biztosítva van, hogy a 60 vezérlõkészülék két 170 dugaszoló összekötõjénél a 172a és 172b kontaktelemek oldása mindenkor olyan állapotban történjen, amikor a 20 vezetékágon keresztül a V fogyasztóhoz áram nem folyik, úgyhogy így kizárható, hogy a 172a és 172b kontaktelemek szétválása esetén villamos ív keletkezzen. Egy, a 18. ábrán bemutatott tizennegyedik kiviteli példa a 16. ábrán szemléltetett tizenkettedik kiviteli példán alapul. A tizennegyedik kiviteli példa esetén a V fogyasztóhoz egy saját 48 V figyelõáramkör van hozzárendelve, amely felügyeli, hogy a V fogyasztó oldalán a P vizsgálójel helyes módon van¹e jelen. Amennyiben ez a P vizsgálójel nincs jelen, például azért, mert a tizenkettedik kiviteli példáéhoz hasonló módon kiképzett 170 dugaszoló összekötõ nyit, úgy a 48 V figyelõáramkör például egy 180 testkapcsolót mûködtet, amely a V fogyasztót a testrõl lekapcsolja, éspedig mielõtt a 172a és 172b kontaktelemek a 20 vezetékágat megszakítanák, úgyhogy a 20 vezetékágnak a 172a és 172b kontaktelemek általi megszakítása villamos ív képzése nélkül megy végbe. A 48 V figyelõáramkör például a 48 figyelõáramkörtõl függetlenül mûködik, úgyhogy adott esetben a 48 figyelõáramkör és az 54 leválasztókapcsolás adott esetben akkor hagyható el, ha csupán a 170 dugaszoló összekötõn kell a megfelelõ villamos összeköttetést ellenõrizni. Ez azonban azzal a hátránnyal jár, hogy szétkapcsolt 170 dugaszoló összekötõ esetén a 172 kontaktelemhez vezetõ vezetékágon és a 172 kontaktelemen még a Q forrás teljes feszültsége van jelen. A tizenkettedik, tizenharmadik és tizennegyedik kiviteli példa esetén a 170 dugaszoló összekötõ ellenõrzése a 24 detektor-vezetékrendszerbe van bevonva, és ezáltal a 170 dugaszoló összekötõ ellenõrzéséhez kiegészítésképpen – a korábbi kiviteli példák esetén – a 24 detektor-vezetékrendszer és a 30 detektoráramkör révén biztosított elõnyök is érvényesülnek. Egy, a 19. ábrán bemutatott tizenötödik kiviteli példa esetén, amely a 17. ábrán bemutatott tizenharmadik kiviteli példa koncepcióján alapul, a 24’ detektor-vezetékrendszer a 174 dugaszolócsatlakozón keresztül a 170’ dugaszoló összekötõn van átvezetve. A 60 vezérlõkészülékhez járulékosan egy saját 190 feszültségosztó van hozzárendelve, amelynek 192 középleágazásán saját PS vizsgálójel generálható.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 12
2
Ez a PS vizsgálójel egy 60 vezérlõkészülék által egy 194 ellenõrzõ vezetékrendszeren keresztül – amely magában foglal egy 195 ellenõrzõ vezetéket, 196 dugaszolócsatlakozókat és egy 196 hurkot a 170a dugaszoló összekötõ elemben, valamint 200 dugaszolócsatlakozókat – a 48 S figyelõáramkör különválasztott 202 és 204 bemeneteihez van vezetve, ahol a 196 dugaszolócsatlakozók a 172 dugaszolócsatlakozóknak megfelelõen vannak kiképezve, míg a 200 dugaszolócsatlakozók a 174 dugaszolócsatlakozóknak megfelelõen vannak kialakítva. Amennyiben a 170’ dugaszoló összekötõk nem megfelelõen vannak összekötve, úgy a 200 dugaszolócsatlakozóknál villamos vezetõ összeköttetés nincs jelen, és ezáltal a 48 S figyelõáramkör a V fogyasztót a 62 kapcsolón keresztül addig kapcsolja le, míg a 48 S figyelõáramkör a PS vizsgálójelet szintén a két 202 és 204 bemeneten detektálja. A 170 dugaszoló összekötõnek egy kiviteli példája a 20–23. ábrákon különbözõ mûködési helyzeteiben van szemléltetve. Ahogy a 20. ábrán felismerhetõ, a 170 dugaszoló összekötõ a 170a dugaszoló összekötõ elemben egy hüvelyként kiképzett 172a kontaktelemet foglal magában, amely úgy van méretezve, hogy a henger alakúan kiképzett 172b kontaktelemre legyen csúsztatható. Ezenkívül a 170a dugaszoló összekötõ elemben elrendezett 174a kontaktelem is hüvely alakúan van kiképezve, és a henger alakúan kiképzett 174b kontaktelemre csúsztatható, ahol a 172a és 174a kontaktelemek 173a és 175a középtengelyükkel egymással párhuzamosan vannak irányítva, és ezenkívül a 172b és 174b kontaktelemek is 173b és 175b középtengelyükkel szintén egymással párhuzamosan vannak irányítva, és a 173a és 175a, valamint 173b és 175b középtengelyek mindenkor egymástól azonos távolságban vannak elrendezve. Amennyiben a 172a és 172b kontaktelemek 173a és 173b középtengelyük vonatkozásában egymással egy vonalba esõen vannak irányítva, és ezenkívül a 174a és 174 kontaktelemek 175a és 175b középtengelyük vonatkozásában is egymáshoz képest egy vonalba esõen vannak irányítva, ahogy a 21. ábrán van szemléltetve, úgy elõször a 172a és 172b kontaktelemek hozhatók egymással érintkezésbe, amikor a 174a és 174b kontaktelemek egymással még nem állnak érintkezésben, mivel a 174b kontaktelemnek a 175b középtengelye irányában mért kiterjedése kisebb, mint a 172b kontaktelem kiterjedése. Ezáltal elõször csupán a 20 vezetékággal összekapcsolt 172a és 172b kontaktelemek között jön létre villamos érintkezés. További rácsúsztatás során, ahogy a 22. ábrán van szemléltetve, a 174a és 174 kontaktelemek között csak akkor jön létre egy elsõ villamos érintkezés, ha a 172a és 172b kontaktelemek között már egy megfelelõen stabil érintkezés lett létrehozva, és teljes mértékben összecsúsztatott 170a és 170b dugaszoló összekötõ elemek esetén jön létre egy tartósan stabil érintkezés a
1
HU 008 207 T2
172a és 172b, valamint 174a és 174b kontaktelemek között, ahogy a 23. ábrán van bemutatva. Analóg módon a 170a és 170b dugaszolócsatlakozóelemek szétválasztása során elõször a 174a és 174b kontaktelemek közötti szétválás valósul meg, ahogy a 22. és 21. ábrán van ábrázolva, és csak ezt követõen valósul meg a 172a és 172b kontaktelemek egymástól való szétválasztása. Egy, a 6. ábrán bemutatott ötödik kiviteli példánál alkalmazható 70’ dugaszoló összekötõnek egy további kiviteli alakja esetén a 64 kapcsoló szintén a 70’ a dugaszoló összekötõ elemben van elrendezve, amely a mechanikus 76 lökõrúdon keresztül mûködtethetõ. Ennél a kiviteli példánál a 64 kapcsoló azonban nem a 70’a és 70’b dugaszoló összekötõ elemek egymáshoz képesti biztonságos elhelyezését tapogatja le, hanem egy összességében 180-nal jelölt reteszelõszerkezetet tapogat le, amely egy 182 tolókán keresztül mûködtethetõ 184 tolóreteszt foglal magában, amely a 182 tolókával egy 186 tolási irányban tolhatóan van ágyazva a 70’a dugaszoló összekötõ elemben. A 184 tolóretesz ebben az esetben képes arra, hogy a 70b kontakt összekötõ elem 190 kiugró részének egy 188 reteszbemélyedésébe kapcsolódjon, hogy a 70’a és 70’b kontakt összekötõ elemeket egymással mechanikusan szilárdan összekösse. Ebben az esetben a 64 kapcsoló a 76 lökõrúdon keresztül akkor van zárt helyzetben, ha a 184 tolóretesz a 188 reteszbemélyedésbe kapcsolódik, úgyhogy a 70’a és 70’b dugaszoló összekötõ elemek egymással mechanikusan szilárdan vannak összekötve. Amennyiben viszont a 164 tolóreteszt a 182 tolóka mûködtetési útján a 186 tolási irányban eltoljuk, és a 188 reteszbemélyedésbõl kikapcsoljuk, úgy a 76 lökõrúdon keresztül a 64 kapcsoló már nem zárt helyzetben van tartva, hanem a 64 kapcsoló nyit. A 64 kapcsoló nyitásának az a következménye, hogy a 48 figyelõáramkör D hibajelet állít elõ, és így az 54 leválasztókapcsolás segítségével a 14 árambetápláló csatlakozót a Q áramforrástól leválasztja, úgyhogy a 20 vezetékág már nem vezet áramot, ahogy ezt részleteiben az ötödik kiviteli példával kapcsolatban és a többi, a fentiekben részletezett kiviteli példákkal kapcsolatban már kifejtettük. A 182 tolóka ebben az esetben különbözõ módon mûködtethetõ. Elõnyös módon a 182 tolóka egy 192 tolókafejen keresztül mûködtethetõ, amelyre egy 194 rugó nyomást fejt ki, és amely 194 rugó ezt olyan helyzetben tartja, amelynek hatására a 184 tolóretesz arra törekszik, hogy a 188 reteszbemélyedéssel kapcsolódásban maradjon, kivéve, ha a 192 tolattyúfejre ható manuális erõ a 194 rugó ellen hat. Ezen 70’ dugaszoló összekötõ esetén a 72 és 74 érintkezõk elõnyös módon még a 20–23. ábrákkal kapcsolatban ismertetett 172, 174 kontaktelemeknek megfelelõen lehetnek kiképezve és elrendezve, úgyhogy járulékosan a 70’a és 70’b dugaszoló összekötõ elemek dugaszoló összekapcsolása során elõször a
2
72a és 72b kontaktelemek kerülnek egymással villamosan vezetõ érintkezésbe, mielõtt a 74a és 74b kontaktelemek kerülnének egymással villamos érintkezésbe. Ezenkívül a 72 és 74 kontaktelemek ezen kialakítá5 sánál a 70’a, 70’b dugaszoló összekötõ elemek szétválasztása esetén is elõ van irányozva, hogy elõször a 74a és 74b kontaktelemek közötti villamos összeköttetés szakadjon meg, mielõtt a 72a és 72b kontaktele10 mek villamos szétválasztása menne végbe. Ezáltal járulékosan a 72a és 72b, valamint 74a és 74b kontaktelemeknek ilyen jellegû, a 172a és 172b, valamint 174a és 174b kontaktelemeknek megfelelõ kialakítása és elrendezése révén biztosítható, hogy a 15 64 kapcsoló állásától függetlenül a 70’a és 70’b dugaszoló összekötõ elemek dugaszoló összekapcsolása során még egy járulékos biztonság legyen elérhetõ. Egyebekben ezen 70’ dugaszoló összekötõ részeinek és funkciójának ismertetése vonatkozásában a 20 fentiekben ismertetett kiviteli példákkal kapcsolatban tett kifejtésekre utalunk teljes terjedelmükben.
SZABADALMI IGÉNYPONTOK 25
30
35
40
45
50
55
60 13
1. Villamos táphálózat jármûvek fedélzeti hálózatai számára, amely magában foglal legalább egy hálózati rendszert (10), amelynek egy árambetápláló csatlakozója (14), legalább egy fogyasztói csatlakozója (16) és egy, az árambetápláló csatlakozótól (14) a legalább egy fogyasztói csatlakozóhoz (16) vezetett ellátó vezetékrendszere (12) van, amely legalább egy áramvezetõ vezetékágat (20), azt körülvevõ legalább egy védõköpenyt tartalmaz, és egy detektor-vezetékrendszerrel (24) van ellátva, egy detektoráramkört (30), amely a detektor-vezetékrendszer (24) egy elsõ végével van összekötve, egy lezáróelemet (32), amely a detektorvezetékrendszer (24) legalább egy további végén (28) van elrendezve, és a detektor-vezetékrendszerrel (24) van összekötve, ahol a detektoráramkör (30) egy vizsgálójelet (P) állít elõ, amely hibamentes állapotban a detektor-vezetékrendszer (24) és a lezáróelem (32) által van befolyásolva, és ahol a detektoráramkör (30) a vizsgálójelnek (P) egy, a hibamentes állapotnak megfelelõ alapérték-tartománytól (SB) való eltérése révén meghibásodást érzékel, azzal jellemezve, hogy a detektor-vezetékrendszer (24) úgy van kialakítva, hogy ez egy, az áramvezetõ vezetékágtól kiinduló lokális villamos ív keletkezése esetén villamos tulajdonságait irreverzíbilis módon megváltoztatja, úgyhogy a vizsgálójel (P) az alapérték-tartományon (SB) kívül helyezkedik el, úgyhogy egy meghibásodás felismerésre kerül, és a detektoráramkör (30) egy meghibásodás érzékelésekor az ellátó vezetékrendszernek (12) az áramforrásról (Q) való leválasztását váltja ki. 2. Az 1. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a detektoráramkör (30) egy, az ellátó vezetékrendszernek (12) az áramforrásról (Q) való leválasztására szolgáló leválasztókapcsolást (54) vezérel.
1
HU 008 207 T2
3. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a detektor-vezetékrendszernek (24) minden egyes további vége (28a, 28b, 28c) egy lezáróelemmel (32a, 32b, 32c) van ellátva. 4. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a detektor-vezetékrendszer (24) az áramvezetõ vezetékágtól (24) villamosan elszigetelve nyúlik el, és az áramvezetõ vezetékágat (20) lényegében követi. 5. A 4. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a detektor-vezetékrendszer (24) az áramvezetõ vezetékág (20) hossza mentén nyúlik el. 6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a detektor-vezetékrendszer (24) lényegében az áramvezetõ ág (4) körül helyezkedik el. 7. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy hibamentes állapotban a lezáróelem (32) a vizsgálójelet (P) nagyobb mértékben befolyásolja, mint a detektor-vezetékrendszer. 8. A 7. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a lezáróelem (32) a vizsgálójelet (P) legalább tízes faktorral nagyobb mértékben befolyásolja, mint a detektor-vezetékrendszer (20). 9. A 7. vagy 8. igénypont szerinti villamos táphálózat, azzal jellemezve, hogy a lezáróelem (32) a vizsgálójelet (P) legalább ötvenes faktorral nagyobb mértékben befolyásolja, mint a detektor-vezetékrendszer. 10. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a lezáróelem (32) egy villamos ellenállást (34) foglal magában. 11. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a lezáróelem (32) egy villamos kapcsolót (64) foglal magában. 12. A 11. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a villamos kapcsoló (64) az ellátó vezetékrendszer (12) és az utánelrendezett egységek közötti összeköttetésben elõforduló meghibásodások számára állapotjelzõként szolgál. 13. A 11. vagy 12. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a villamos kapcsoló (64) mechanikusan vezérelhetõ. 14. A 12. vagy 13. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a villamos kapcsoló (64) elektromosan vezérelhetõ. 15. A 14. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a villamos kapcsoló (64) egy utánelrendezett ellátó vezetékrendszer (122) detektoráramköre (302) által vezérelhetõ. 16. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a detektoráramkör (30) a vizsgálójellel (P) egy, a detektor-vezetékrendszer (24) és a lezáróelem (32) által meghatározott villamos ellenállást érzékel. 17. A 16. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a detektoráramkör (30) a testhez (M) viszonyított villamos ellenállást detektálja. 18. A 16. vagy 17. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a lezáróelem (32) a detektor-vezetékrendszer (24) további vége és a test (M) között helyezkedik el.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 14
2
19. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a vizsgálójel (P) egy feszültségosztó (50, 52) által állítható elõ. 20. A 19. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a lezáróelem (32) a feszültségosztónak (50, 52) egy eleme. 21. A 19. vagy 20. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a detektor-vezetékrendszer (24) a feszültségosztónak (50, 52) egy eleme. 22. A 19–21. igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a detektoráramkör (30) a vizsgálójel elõállításához egy feszültségosztónak egy, a detektor-vezetékrendszer (24) elsõ végétõl (26) egy feszültségtápforráshoz (42) vezetõ elsõ ágát (50) foglalja magában. 23. A 19–22. igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a lezáróelem (32) és a detektor-vezetékrendszer (24) a feszültségosztónak egy második ágát (52) képezi. 24. A 23. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a feszültségosztó második ága (52) a detektor-vezetékrendszer (24) elsõ vége (26) és a test (M) között helyezkedik el. 25. A 19–24. igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a detektoráramkör (30) vizsgálójelként (P) a detektor-vezetékrendszer (24) elsõ végén (26) lévõ feszültséget felügyeli. 26. A 25. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a detektoráramkör (30) egy figyelõáramkör (48) segítségével feszültség-küszöbértékeken való túllépést vagy feszültség-küszöbértékek alá történõ csökkenést érzékel. 27. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a vizsgálójel (P) egy egyenfeszültségû jel. 28. A 27. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a vizsgálójel (P, V) több egyenfeszültségû potenciált (UP1, UP2) foglal magában. 29. A 28. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy az egyenfeszültségû potenciálok (UP1, UP2) egymást követõen vannak rákapcsolva. 30. A 28. vagy 29. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy legalább egy figyelési idõtartam alatt az egyenfeszültségû potenciálok (UP1, UP2) között váltás valósul meg. 31. A 28–30. igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a figyelõáramkör (48V) az egyenfeszültségû potenciálok (UP1, UP2) közötti különbségeket értékeli ki. 32. A 28–31. igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a figyelõáramkör (48V) az egyenfeszültségû potenciálok (UP1, UP2) menetét értékeli ki. 33. A 32. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a figyelõáramkör (48V) az egyenfeszültségû potenciálok (UP1, UP2) változása esetén jeléleket értékel ki. 34. Az 1–26. igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a vizsgálójel (PW) egy váltakozó feszültségû jel.
1
HU 008 207 T2
35. A 34. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a vizsgálójel (PW) nagyfrekvenciás váltakozó feszültségû jel. 36. A 34. vagy 35. igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a detektor-vezetékrendszer (24) és a legalább egy lezáróelem (32W) egy rezgõkör elemeit képezi. 37. A 36. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a figyelõáramkör (48W) a vizsgálójel (PW) frekvenciakomponenseit értékeli ki. 38. A 37. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a figyelõáramkör (48W) a frekvenciakomponenseket sávszûrõn (100) keresztül érzékeli. 39. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a detektoráramkör (30) tanuló módusszal rendelkezõ figyelõáramkört (48) tartalmaz, amelyben a vizsgálójel (P) számára az alapértéktartomány (SB) meghatározható. 40. A 39. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy hibamentes detektor-vezetékrendszer (24) esetén a figyelõáramkör (48) a legalább egy lezáróelem (32) segítségével az alapérték-tartományt (SB) egy, a vizsgálójelre (P) vonatkozó mérési értéken alapulva határozza meg. 41. A 39. vagy 40. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy az alapérték-tartomány (SB) egy, a figyelõáramkör (48) által elõállított alapérték-sávszélességen (A) keresztül határozható meg. 42. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy az ellátó vezetékrendszer (12) a legalább egy áramvezetõ vezetékágat (20) és az áramvezetõ vezetékág (20) számára oldható teljesítmény-kontaktelemeket (172a, b) tartalmaz, továbbá egy figyelõ vezetékrendszer (24, 194) van elrendezve, amely legalább egy figyelõ vezetéket (25, 195) és a figyelõ vezetékben (25, 195) oldható figyelõ-kontaktelemeket (174a, b, 200a, b) tartalmaz, továbbá figyelõkontaktelemek (174a, b, 200a, b) oly módon vannak a teljesítmény-kontaktelemekkel (172a, b) összekapcsolva, hogy a figyelõ-kontaktelemek (174a, b, 200a, b) oldása a teljesítmény-kontaktelemek (172a, b) oldásával valósul meg, továbbá egy figyelõáramkör (48) van elrendezve, amely egy vizsgálójel (P, PS, PV) segítségével a figyelõ vezetékrendszert (24, 194) felügyeli, és oldott figyelõ-kontaktelemek (174a, b, 200a, b) esetén
5
10
15
20
25
30
35
40
45
15
2
egy lekapcsolóegység (54, 62, 180) segítségével az áramvezetõ vezetékágon (20) keresztüli áramfolyást megszakítja. 43. A 42. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a figyelõ-kontaktelemek (174a, b, 200a, b) oly módon vannak elrendezve, hogy a teljesítménykontaktelemek (172a, b) csak abban az esetben oldhatók, ha a figyelõ-kontaktelemek (174a, b, 200a, b) egymás közötti érintkezése már megszûnt. 44. A 42. vagy 43. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a figyelõ-kontaktelemek (174a, b, 200a, b) érintkezést biztosító helyzetükben a teljesítmény-kontaktelemek (172a, b) oldását mechanikusan blokkolják. 45. A 42–44. igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a figyelõ-kontaktelemek (174a, b, 200a, b) egy dugaszolócsatlakozó (174, 200) elemeit képezik. 46. A 42–45. igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a teljesítmény-kontaktelemek (172a, b) egy dugaszolócsatlakozó (172) elemeit képezik. 47. A 42–46. igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a teljesítmény-kontaktelemek (172a, b) mindenkor egyike és a figyelõ-kontaktelemek (174a, b, 200a, b) mindenkor egyike egy dugaszoló összekötõ (170) egyik dugaszoló összekötõ elemében (170a), a másik teljesítmény-kontaktelem (172a, b) és a másik figyelõ-kontaktelem (174a, b, 200a, b) pedig a dugaszoló összekötõnek (170) a másik dugaszoló összekötõ elemében (177) van elrendezve. 48. A 42–47. igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a figyelõáramkör (48) a dugaszoló összekötõ elemek (70a, 70b, 70’a, 70’b) mechanikus összeköttetését figyeli, és oldott mechanikus összeköttetés esetén a leválasztókapcsolás (54) segítségével az áramvezetõ vezetékágon (20) keresztüli áramfolyást megszakítja. 49. A 48. igénypont szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a figyelõáramkör (48) a dugaszoló összekötõ elemeknek (70’a, 70’b) egy reteszelõszerkezetét (180) felügyeli. 50. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti táphálózat, azzal jellemezve, hogy a figyelõ vezetékrendszer a detektor-vezetékrendszer (24) által van kiképezve.
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
16
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
17
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
18
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
19
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
20
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
21
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
22
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
23
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
24
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
25
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
26
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
27
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
28
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
29
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
30
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
31
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
32
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
33
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
34
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
35
HU 008 207 T2 Int. Cl.: G01R 31/02
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Szabó Richárd osztályvezetõ Windor Bt., Budapest
