Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Elektrozaungerät mit angeschlossenem Weidezaun schematisch, wobei die Schaltungsanordnung den Primärstrom des Elektrozaungeräts erfaßt,

Fig. 2 eine Alternative zu Fig. 1, wobei die Schaltungsanordnung den Zaunstrom auf der Sekundärseite des Elektrozaungeräts erfaßt,

Fig. 3 eine weitere Alternative zu Fig. 1, wobei die Schaltungsanordnung den Zaunstrom auf der Zaunseite erfaßt,

Fig. 4 den Verlauf der Schwingungen des Primärstroms und der Zaunspannung bei einem niederohmigen, gestörten Zaun niedriger Kapazität - also kurzem Zaun,

Fig. 5 den Strom-Spannungsverlauf entsprechend Fig. 4 bei hochohmigem, ungestörtem Zaun niedriger Kapazität,

Fig. 6 den Strom-Spannungsverlauf entsprechend Fig. 4 bei niederohmigem, gestörtem Zaun hoher Kapazität - also langem Zaun,

Fig. 7 den Strom-Spannungsverlauf entsprechend Fig. 4 bei hochohmigem, ungestörtem Zaun hoher Kapazität,

Fig. 8 den Verlauf der Schwingungen des Zaunstroms und der Zaunspannung bei einem niederohmigen, gestörten Zaun niedriger Kapazität - also kurzen Zaun,

Fig. 9 den Strom-Spannungsverlauf nach Fig. 8 bei einem hochohmigen, ungestörten Zaun niedriger Kapazität,

Fig. 10 den Strom-Spannungsverlauf nach Fig. 8 bei einem niederohmigen, gestörten Zaun hoher Kapazität - also langen Zaun,

Fig. 11 den Strom-Spannungsverlauf nach Fig. 8 bei einem hochohmigen ungestörten Zaun hoher Kapazität,

Fig. 12 eine Schaltungsanordnung zur Überwachung des Primärstroms oder des Zaunstroms durch Auswerten deren erster positiver Halbwelle,

Fig. 13 eine Schaltungsanordnung nach Fig. 12 zur zusätzlichen Auswertung einer negativen Halbwelle und

Fig. 14 eine Schaltungsanordnung nach Fig. 12 zur zusätzlichen Überwachung einer zweiten positiven Halbwelle.

Ein Elektrozaungerät (1) ist in den Fig. 1 bis 3 nur schematisch dargestellt. Im Beispielsfall wurde zur Ermittlung der Strom-Spannungsverläufe nach den Fig. 4 bis 11 ein netzbetriebes Elektrozaungerät mit niedriger Ausgangsimpedanz verwendet, wie es beispielsweise unter der Typenbezeichnung S 8000 (AKO) marktbekannt ist.

Das Elektrozaungerät (1) weist einen Transformator (2) auf, dem primärseitig ein Ladekondensator (3) parallelgeschaltet ist. Beim Schließen eines elektronischen Schalters (4) entlädt sich der Ladekondensator (3) über die Primärwicklung (5) des Transformators (2) und den Schalter (4). Dabei entsteht ein Primärstrom (Ip), wie er in den Stromverläufen nach den Fig. 4 bis 7 dargestellt ist.

Die Sekundärwicklung (6) des Transformators (2) ist an einer Klemme (7) an einen Weidezaun (8) angeschlossen. Außerdem liegt die Sekundärwicklung (6) an einer Erdungsklemme (9). Der ohmsche Widerstand und die Kapazität, die der Weidezaun (8) bildet, sind mit R bzw. C dargestellt. Bei einem Primärstrom (Ip) in der Primärwicklung (5) stellt sich in der Sekundärwicklung (6) bzw. im Weidezaun (8) ein Zaunstrom (Iz) ein, wie er in den Stromverläufen der Fig. 8 bis 11 gezeigt ist. Am Weidezaun (8) steht dabei die Zaunspannung (Uz) an, die in den Spannungsverläufen der Fig. 4 bis 11 gezeigt ist.

Ein ungestörter, gut isolierter Weidezaun (8) ist hochohmig. Sein Widerstand (R) liegt dabei in der Größenordnung von 1 MOhm (vgl. Fig. 5, Fig. 7, Fig. 9), Fig. 11). Ist der Weidezaun (8) beispielsweise durch Bewuchs oder durch Erdberührung gestört, dann ist er niederohmig. Sein Widerstand kann dabei etwa 500 Ohm betragen (vgl. Fig. 4, Fig. 6, Fig. 8, Fig. 10). Die Zaunspannung (Uz) sinkt dabei nicht unter die nach VDE- Vorschriften vorgesehene Mindestspannung von 2 kV.

Ist der Weidezaun (8) vergleichsweise kurz, dann ist seine Kapazität (C) niedrig. Bei einem kurzen Weidezaun (8) von 1 km Länge beträgt die Kapazität (C) etwa 10 nF (vgl. Fig. 4, Fig. 5, Fig. 8, Fig. 9). Die Kapazität (C) steigt bei längeren Weidezäunen (8) um etwa 10 nF/1 km. Für lange Weidezäune wird bei der Bemessung der Elektrozaungeräte mit Weidezaunkapazitäten bis zu 1 F gerechnet (vgl. Fig. 6, Fig. 7, Fig. 10, Fig. 11).

Bei den Ausführungsbeispielen ist eine Schaltungsanordnung (10) vorgesehen, die wenigstens eine Stromhalbwelle der Schwingung des Stromes (Ip bzw. Iz) erfaßt, welche sich einstellt, wenn ein Hüteimpuls durch Schließen des Schalters (4) erzeugt wird. Nach Fig. 1 erfaßt die Schaltungsanordnung (10) den Primärstrom (Ip). Nach den Fig. 2 und 3 erfaßt die Schaltungsanordnung (10) den Zaunstrom (Iz). Dabei erfaßt beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 die Schaltungsanordnung (10) den Zaunstrom (Iz) an der Sekundärwicklung (6), also im Elektrozaungerät (1). Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 erfaßt die Schaltungsanordnung (10) den Zaunstrom (Iz) am Weidezaun (8). Sie kann dabei als zu dem Elektrozaungerät (1) zusätzliches Gerät aufgebaut sein.

Ein Vergleich der Stromverläufe des Primärstroms in den Fig. 4 und 5 zeigt, daß sich die erste Halbwelle des Primärstromes (Ip) bei einem niederohmigen Weidezaun (8) (vgl. Fig. 4) deutlich von dem Verlauf der ersten positiven Stromhalbwelle bei einem hochohmigen, ungestörten Zaun (vgl. Fig. 5) unterscheidet. Nach Fig. 4 ist die erste Stromhalbwelle - abgesehen von ihrer höheren Amplitude - zeitlich wesentlich länger als bei Fig. 5. Gleiches ergibt sich beim Vergleich der ersten positiven Halbwellen des Zaunstromes (vgl. Fig. 8 und Fig. 9). Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 12 wird dieser charakteristische Unterschied ausgewertet.

Ein Vergleich der Verläufe des Primärstroms (Ip) bei einem Weidezaun (8) mit großer Kapazität (0,5 F bis 1 F), also einem langen Weidezaun, zeigt, daß sich im niederohmigen (500 Ohm), d. h. gestörten Zustand (vgl. Fig. 6) die erste positive Halbwelle des Primärstromes (Ip) nur wenig von der im ungestörten Zustand (vgl. Fig. 7) unterscheidet. Jedoch tritt im ungestörten Fall (vgl. Fig. 7) nach der ersten positiven Halbwelle (a) eine charakteristische, negative Halbwelle(b) auf. Außerdem tritt nach dieser eine zweite positive, charakteristische Halbwelle (c) auf.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 13 ist der Primärstrom (Ip) zusätzlich auf das Auftreten der negativen Halbwelle (b) überwacht. Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 14 ist der Primärstrom (Ip) zusätzlich auf das Auftreten der zweiten positiven Halbwelle (c) überwacht. Gleiches ergibt sich beim Vergleich der Fig. 10 und 11 für den Zaunstrom (Iz). Auch hier treten im ungestörten Zustand nach der ersten positiven Halbwelle (a) die negative Halbwelle (b) und die zweite positive Halbwelle (c) auf. Dementsprechend eignen sich die Schaltungsanordnungen nach den Fig. 13 und 14 auch zur Überwachung des Zaunstromes (Iz).

Die Schaltungsanordnung (10) ist an einen Meßwiderstand (Rm) angeschlossen, über den entweder der Primärstrom (Ip) (vgl. Fig. 1) oder der Zaunstrom (Iz) (vgl. Fig. 2, Fig. 3) fließt. An den Meßwiderstand (Rm) ist ein Eingang eines Vergleichers (11) angeschlossen, der beispielsweise von einem Operationsverstärker als Schwellwertschalter gebildet ist. An den anderen Eingang des Vergleichers (11) ist eine Schwellwertspannung (Us) gelegt. Ausgangsseitig liegen am Vergleicher (11) ein Zeitglied (12) und ein UND-Gatter (13). Das Zeitglied (12) ist ebenfalls an das UND-Gatter (13) angeschlossen und liegt über ein RC-Glied aus einem Kondensator (C1) und einem Widerstand (R1) an einem Rücksetzeingang (R) an einem Speicherglied (14), das beispielsweise von einem Flip-Flop gebildet ist. An dessen Setzeingang (S) liegt das UND-Gatter (13). Sein Q-Ausgang ist mit einer Anzeigeeinrichtung (15), beispielsweise einer Leuchtanzeige verbunden.

Das RC-Glied (R1, C1) erzeugt einen differenzierten Impuls, der das Speicherglied (14) zu Beginn jedes Zaunimpulses, bei dem der Schwellwert (Us), zurücksetzt. Ohne das RC-Glied (R1, C1) können am Rücksetzeingang (R) und am Setzeingang (S) gleichzeitig "H"-Signale anliegen und damit zu einer Fehlfunktion des Speichergliedes (14) führen.

Das Zeitglied (12) erzeugt ein Meßfenster, innerhalb dessen ein Ereignis stattfinden muß. Beim Überschreiten des Schwellwertes (Us) am Vergleicher (11) schaltet dieser auf "L" und startet damit das Zeitglied (12), dessen Ausgang dann für die Zeit (tm) "H" wird. Ändert sich während der Zeit (tm) der Zustand des Vergleicherausgangs, so hat das keinen Einfluß auf die Zeit (tm). Das Zeitglied ist also "nicht nachtriggerbar". Nach Ablauf der Zeit (tm) wird der Ausgang des Zeitgliedes (12) "L". Ist über die Zeit (tm) hinaus der Vergleicherausgang "L", dann bleibt der Ausgang des Zeitgliedes (12) so lange "H".

Die Funktionsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 12 ist etwa folgende:

Zum Zeitpunkt (t0) - beim Hüteimpulsanfang - (vgl. Fig. 4, Fig. 5) überschreitet die vom Primärstrom bzw. Zaunstrom abgeleitete Meßspannung (Um) die Schwellwertspannung (Us). Dadurch wird das nicht nachtriggerbare Zeitglied (12) für eine Zeit (tm) gestartet, die für den ungestörten Zaunzustand einen Normalwert bildet. Die Zeit (tm) ist so bemessen, daß sie länger als die Zeit zwischen den Zeitpunkten (t0 und t1) (vgl. Fig. 4, 5) ist, wobei der Zeitpunkt (t1) derjenige ist, zu dem die erste Halbwelle (a) im ungestörten Zustand den Schwellwert (Us) wieder unterschreitet. Die Zeit (tm) ist jedenfalls kürzer als die Zeit zwischen dem Zeitpunkt (t0) und dem Zeitpunkt (t2) (vgl. Fig. 4), in dem die erste Halbwelle (a) im gestörten Zustand die Schaltschwelle (Us) unterschreitet.

Gleichzeitig mit dem Starten des Zeitgliedes (12) wird über das Zeitglied (12) und das RC-Glied (C1, R1) das Speicherglied (14) über seinen Rücksetzeingang (R) zurückgesetzt. Dadurch leuchtet die Anzeigeeinrichtung (15) zunächst an sich. Dies allein bildet jedoch noch nicht das eigentliche Signal für einen gestörten Zustand des Weidezauns (8).

Bei ungestörtem, hochohmigem Zaun unterschreitet die erste Stromhalbwelle (a) und damit die Meßspannung (Um) den Spannungsschwellwert (Us). Dieser Zeitpunkt (t1) liegt innerhalb der Zeitdauer (tm) des Zeitgliedes (12). Zum Zeitpunkt (t1) wird der Vergleicherausgang "H" und über das UND-Gatter (13) wird das Speicherglied (14) über seinen Eingang (S) gesetzt, so daß nun nach dieser kurzen Zeit, beispielsweise 0,05 ms die Anzeigeeinrichtung (15) erlischt. Während dieser kurzen Zeit ist das Leuchten der Anzeige nicht als Signal wahrzunehmen. Es kann jedoch für einen Test der Funktion der Schaltungsanordnung ausgenutzt werden.

Das Speicherglied (14) bleibt nun gesetzt bis - nach beispielsweise 1,2 s - der nächste Hüteimpuls auftritt.

Ist jedoch der Weidezaun (8) niederohmig, dann unterschreitet der Primärstrom (Ip) bzw. der Zaunstrom (Iz) und damit die Meßspannung (Um) die Schwellwertspannung (Us) innerhalb der Zeitdauer (tm) des Zeitgliedes (12) nicht, dann liegt bei Ablauf der Zeitdauer (tm) am Ausgang des Zeitgliedes (12) und damit am einen Eingang des UND-Gatters (13) "L"-Potential, so daß der Speicher über seinen Setzeingang (S) auch dann nicht gesetzt wird, wenn später zum Zeitpunkt (t2) am Ausgang des Vergleichers (11) "H"-Potential auftritt. Das Speicherglied (14) wird also nicht gesetzt, so daß die Anzeigeeinrichtung (15) weiterleuchtet. Der Benutzer erhält dadurch ein Signal, daß der Weidezaun (8) niederohmig ist, beispielsweise weil er durch eine Bodenberührung gestört ist.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 13, die nicht nur die Halbwelle (a), sondern auch die Halbwelle (b) überwacht, sind zusätzlich zur Schaltungsanordnung nach Fig. 12 Vergleicher (16, 17) vorgesehen, deren einen Eingänge am Meßwiderstand (Rm) liegen. Der andere Eingang des Vergleichers (16) liegt an einer weiteren Schwellwertspannung (Us2). Der andere Eingang des Vergleichers (17) liegt an einer weiteren Schwellwertspannung (Us1). Dem Vergleicher (17) ist ein weiteres Zeitglied (18) nachgeschaltet, das auf eine Zeitdauer (tu) eingestellt ist. Sein Ausgang liegt an einem UND-Gatter (19), an dem auch der Vergleicher (16) liegt. Das UND-Gatter (19) liegt zusammen mit dem UND-Gatter (13) über ein ODER-Gatter (20) an dem Speicherglied (14).

Das Zeitglied (18) ist wie das oben beschriebene Zeitglied (12) nicht nachtriggerbar. Beim Überschreiten des Schwellwertes (Us1) am Vergleicher (17) schaltet dieser auf "L" und startet das Zeitglied (18) mit der Zeit (tu). Die Zeit (tu) ist so bemessen, daß sie länger ist als die Zeit zwischen den Zeitpunkten (t01 und t4) (vgl. Fig. 7), wobei t01 der Zeitpunkt ist, zu dem die erste Halbwelle (a) bei hoher Kapazität - also langem Zaun - den Schwellwert (Us1) überschreitet. t4 ist der Zeitpunkt, in dem die negative Halbwelle (b) "0" wird. Die Zeit (tu) wird also so bemessen, daß sie lange genug ist, ein optisches oder akustisches Signal für den Benutzer deutlich erkennbar zu machen, jedoch vor dem Auftreten eines nächsten Hüteimpulses endet.

Die zusätzliche Wirkungsweise ist im wesentlichen folgende:

Bei einem hochohmigen Zaun sehr großer Kapazität (vgl. Fig. 7) wird während der Zeit (tm) der Schwellwert (Us) nicht unterschritten, der Speicher (14) wird nicht gesetzt und da die Anzeige weiterleuchtet, würde eine Fehlanzeige erfolgen. Dies wird jedoch durch die Schaltungserweiterung nach Fig. 13 verhindert.

Zum Zeitpunkt (t01) überschreitet die positive Halbwelle (a) den Schwellwert (Us1) des Vergleichers (17), so daß das Zeitglied (18) mit der Zeit (tu) gestartet wird. Zum Zeitpunkt (t3) überschreitet aufgrund des hochohmigen Zaunes die negative Halbwelle (b) des Primärstroms (Ip) den Schwellwert (Us2), und der Ausgang des Vergleichers (16) wird innerhalb der Zeit (tu) "H". Dadurch ist die Bedingung des UND-Gatters (19) erfüllt und über das ODER-Gatter (20) wird das Speicherglied (14) gesetzt, so daß die Anzeigeeinrichtung (15) erlischt.

Dieses bis dahin kurze Leuchten der Anzeigeeinrichtung (15) ist für den Benutzer kaum wahrnehmbar, kann jedoch für Testzwecke genutzt werden. Der Benutzer erhält durch das Nichtleuchten der Anzeigeeinrichtung (15) den Hinweis, daß der Weidezaun (8), der eine hohe Kapazität (C), beispielsweise 0,5 F bis 1 F, aufweist, ungestört ist.

Ist der Weidezaun (8) dagegen niederohmig, d. h. gestört, wird während der Zeitdauer (Tu) des weiteren Zeitgliedes (18) der Schwellwert (Us2) des Vergleichers (16) nicht erreicht. Das Speicherglied (14) bleibt also zurückgesetzt, so daß die Anzeigeeinrichtung (15) weiterleuchtet, bis ein neuer Hüteimpuls auftritt.

Diese Schaltungseinrichtung ist also sowohl für die Überwachung eines kurzen als auch eines langen Weidezaunes geeignet. Gleiches gilt für die Schaltungsanordnung nach Fig. 14.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 14 ist zusätzlich zum Vergleicher (11) ein weiterer Vergleicher (21) vorgesehen, an dem eine Schwellwertspannung (Us3) liegt. Ausgangsseitig liegt der Vergleicher (21) und nicht der Vergleicher (11) an dem UND-Gatter (13). Das RC-Glied liegt hier am Ausgang des Vergleichers (11).

Bei dieser Schaltungsanordnung wird der Primärstrom (Ip) bzw. der Sekundärstrom (Iz) zusätzlich auf die zweite positive Halbwelle (c) überwacht. Die Anzeigeeinrichtung (15) bleibt nur dann leuchtend, wenn die zweite positive Halbwelle (c) den Schwellwert (Us3) nicht überschreitet.

Die Wirkungsweise ist im einzelnen folgende:

Zum Zeitpunkt (t0) wird die Schwellwertspannung (Us) überschritten (vgl. Fig. 5, 7), der Ausgang des Vergleichers (11) wird "H" und über das RC-Glied (C1, R1) wird das Speicherglied (14) über seinen Rücksetzeingang (R) zurückgesetzt. Dadurch leuchtet die Anzeigeeinrichtung (15) zunächst an sich. Dies allein bildet jedoch nicht das eigentliche Signal für einen gestörten Zustand des Weidezaunes (8).

Zum Zeitpunkt (t1) (vgl. Fig. 5, 7) wird die Schwellwertspannung (Us) unterschritten, der Ausgang des Vergleichers wird "L" und startet dadurch das Zeitglied (12), dessen Ausgang für die Zeit (tm1) "H" ist. Die Zeit (tm1) ist bemessen vom Zeitpunkt (t1) bis zum Zeitpunkt (t6), wobei t1 der Zeitpunkt ist, zu dem die Halbwelle (a) im ungestörten Zustand den Schwellwert (Us) unterschreitet und t6 der Zeitpunkt ist, zu dem der Primärstrom (Ip) oder der Zaunstrom (Iz) im gestörten als auch im ungestörten Zustand abgeklungen ist.

Für die Funktion der Schaltungsanordnung ist es unerheblich, ob das RC-Glied (C1, R1) am Ausgang des Vergleichers (11) oder am Ausgang des Zeitgliedes (12) angebunden ist. Im ersten Fall erfolgt die Zurücksetzung des Speichergliedes (14) zum Zeitpunkt (t0), im anderen Fall zum Zeitpunkt (t1).

Beim ungestörten hochohmigen Zaun wird zum Zeitpunkt (t5) (vgl. Fig. 5, 7) der Schwellwert (Us3) überschritten, der Ausgang des Vergleichers (21) wird "H", die Bedingung des UND-Gatters (13) ist erfüllt und über dessen Ausgang wird das Speicherglied (14) über seinen Eingang (S) gesetzt, so daß nun nach dieser kurzen Zeit die Anzeigeeinrichtung (15) erlischt.

Der Schwellwert (Us3) ist so bemessen, daß er von der Amplitude der positiven Halbwelle (a) bei einer Zaunlast (vgl. Fig. 5) nicht erreicht wird, jedoch von der Amplitude der positiven Halbwelle (a) (vgl. Fig. 4, 6) und der zweiten positiven Halbwelle (c) (vgl. Fig. 5, 7) überschritten wird.

Im gestörten, niederohmigen Zustand bleibt der Primärstrom (Ip) der zweiten positiven Halbwelle unterhalb der Schwellwertspannung (Us3) (vgl. Fig. 4, 6), so daß während der Zeit (tm1) der Ausgang des Vergleichers (21) nicht "H" wird und somit der Speicher (14) nicht gesetzt wird und die Anzeigeeinrichtung (15) weiterleuchtet.

Zur Bemessung der Schaltschwellen bzw. Schwellwerte (Us, Us1, Us2) läßt sich zusammenfassend festhalten:

Der Schwellwert (Us) ist so bemessen, daß er bei der Belastung des Elektrozaungeräts mit dem Zaun (Zaunlast) (vgl. Fig. 5) von der Amplitude der positiven Halbwelle (a) des Primärstroms (Ip) überschritten wird.

Der Schwellwert (Us1) kann unterschiedlich bemessen werden. Zur Erkennung der kapazitiven Zaunlast und ihrer Anzeige wird der Schwellwert (Us1) so bemessen, daß er bei einer Zaunlast entsprechend Fig. 4 von der Amplitude der positiven Halbwelle (a) des Primärstroms (Ip) nicht überschritten wird, aber bei einer Zaunlast entsprechend Fig. 6 von der Amplitude der positiven Halbwelle (a) des Primärstroms (Ip) überschritten wird. Die Meldung "kapazitiver Zaun" erfolgt durch Auswertung des Schaltzustandes des Zeitgliedes (18), welchem dafür eine nicht näher dargestellte Schaltstufe nachgeschaltet wird.

Wird auf die Meldung "kapazitiver Zaun" verzichtet, dann können die Schwellwerte (Us, Us1) gleich bemessen sein. Der Vergleicher (17) kann dann entfallen. Das weitere Zeitglied (18) wird dann vom Vergleicher (11) gestartet, sobald dessen Schaltschwelle (Us) überschritten wird.

Der Schwellwert (Us2) ist so bemessen, daß er bei einer Zaunlast nach Fig. 6 von der Amplitude der negativen Halbwelle (b) des Primärstroms (Ip) nicht überschritten und bei einer Zaunlast nach Fig. 7 von der Amplitude der negativen Halbwelle (b) des Primärstromes (Ip) überschritten wird. Die beschriebene Festlegung der Schwellwerte gilt auch für den Zaunstrom (Iz).

Innerhalb des angegebenen Bereichs können die Schwellwerte variiert werden, wodurch die Schaltungsanordnung den Gegebenheiten im Feld, auf dem der Weidezaun installiert wird, angepaßt werden kann.