Stromveraorgungeanlage Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungsanlage,
insbeson-
dere für die Speisung von Wechaelstromverbrauehern,
bei der
eine Stromüberwachungseinrichtung bei geringer Stromänderung,
vorzugsweise bei geringer Überlast, den Verbraucher mittels
einer Abschaltvorrichtung
vom Speisestrom abschaltet und bei
der eine Auslöseaperre vorgesehen
ist, die bei Verbrauchern, die kurzzeitige, den normalen Betriebeatrom
übersteigende
Stromstöße, $.B. 8lnachaltstromspitzen, bewirken, Fehlauslö-
sung
verhindert, insbesondere für die elektrischen Nachrichtenübertragunga-
und,/oder Meßtechnik. Empfindliche Stromüberwachungseinrichtungen sollen bei
geringer Überlast den Verbraucher abschalten. Enthalten die Verbraucher
Transformatoren,
dann treten beim Ein- oder Umschalten der
Speisespannung
oft Zlnachaltstromspitzen auf, die ein Vielfa-
ches des
Rennstromes betragen und nach einigen Perioden abklingen.
Bei Stromvereorguagsanlagea mit empfindlichen Stromüberwachungeeinrichtungen
besteht daher stets die Gefahr, daß sol-
che Einechaltstroaepitzen
zur Auslösung der Abschaltvorrichtung führen und so den Verbraucher unnötig
wieder abschalten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Stromversorgungsanlagen
mit empfindlichen Stromüberwaehungseinrichtungen so auszu-
bilden,
daß kurszeitig auftretende starke Stromänderungen, insbesondere Einachaltstromspitzen,
mit Sicherheit nicht zu einer Auslösung der Abechaltvorriohtung
für den Verbraucher führen.
Es ist bekannt, beim Einschalten
von elektrischen Geräten die Fehlauslösung durch den Geräten zugeordnete Überstromschutzschaltungen
dadurch zu unterbinden, daß der hastetrom nach Grund- und Oberwellen
untersucht wird. Der Oberwellen-
gehalt dient als Kriterium für die Betätigung
eines Sperrrelais, das die Fehlauslösung aufgrund der veränderten Kurvenform des
Laststromes verhindert. Ein schwerwiegender Nachteil dieser Schaltung besteht in
der Abhängigkeit vom Laststrom, so daß das Sperrelais auch in solchen Fällen die
Auslösung der Überstromschutzschaltung verhindern kann, wenn. z.B.
ein hoher Kurzschlußstrom das zu schützende Gerät gefährdet. Ein weiterer Nachteil
ist der relativ hohe Aufwand, den die.bekannte Schaltung erfordert.
Eine Schaltung, die nur auf Einschaltstromspit,en anspricht, ist
gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß in Parallelschaltung zum Verbraucher
eine Reihenschaltung angeordnet ist, aus einer vereinfachten, bezüglich der Stromstöße
gleich wirkenden
Nachbildung des Verbrauchers und einer Sperrvorrichtung zur
Verhinderung einer Abschaltung des Speisestromes durch die Abschaltvorrichtung bei
Auftreten der Stromstöße in der Nachbildung. In weiterer Ausgestaltung der
Erfindung wird eine Stromversorgungsanlage, bei der die Stromüberwachungseinrichtung
ein gepol-tes Relais mit zwei Wicklungen enthält, von denen eine durch
eine
insbesondere einstellbare Gleichspannung gespeist ist, die von einer Eingangswechselspannung
vor der Abschaltvorrichtung abgeleitet ist und von denen die andere
von einer Gleichspannung gespeist ist, die von einem nach der Abschaltvorrichtung
in den Speisestromkreis eingefügten Meßwandler abgeleitet ist und bei der
als Abschaltvorrichtung ein Schaltschütz vorgesehen ist, von dem mindestens
ein Abschaltkontakt im Speisestromkreis
liegt und der im eingeschalteten
Zustand von einer von der Eingangswechselspannung
vor der
Abeehaltvorrichtung abgeleiteten
Gleichepannung über eine Reihenschaltung
eines eigenen Arbeite' kontaktes und eines Ruhekontaktes eines
Hilfsrelais gehalten
ist, das über einen Arbeitskontakt des gepolten
Relais bei
einer gegenüber einem vorbestimmbaren, normalen Speisestrom
geringen
Stromzunabme, insbesondere bei einer Stromzunahme von
etwa 20%-anspricht
und durch seinen Ruhekontakt den Schalt-
schütz auslöst, so ausgebildet
ist, daß für einen wechseletromgespeisten Verbraucher mit Eingangstransformator
als Nachbil-
dung eine lteßdrocsel und .als Sperrvorrichtung
ein mit einem Parallelwiderstand versehenes Gleichstromrelais vorgesehen
ist,
von dem ein Arbeitskontakt parallel zu dem Ruhekontakt des Hilfs-
relais
liegt. Die Meßdrossel wird dabei zweckmäßig so ausgebil-
det,
daß für sie bei Spannungsausfall und -rückkehr bezüglich der auftretenden
Stromspitzen ähnliche Bedingungen gelten wie
für den Eingangstransformator
des Verbrauchers und daß sie hinsichtlich Größe, Wicklung und Eisenkern
so bemessen ist, daB sie in Dauerbetrieb einen vernachläeaigbar
kleinen Strom führt und bei Anlegen der Spannung ein verhältnismäßig
hoher Einschaltstrom auftritt, der nach einigen Perioden auf den kleinen
Dauerstrom abklingt. Durch Anwendung der äaßnahmen nach der
Erfindung wird erreicht,
daß eine Sperrung der Auslösung
der Stromüberwachung beim Auf-
treten kurzzeitiger
starker Stromänderungen in der Bachbildung, insbesondere beim Auftreten
eines starken Einschaltstromstoßes, schnell und sicher erfolgt; sie ist
unabhängig von der Inge der vor der Einschaltung liegenden
spannungslosen Zeit von der
Polarität und der AbklIngzeitkonatante
des Einschaltstromes. Die Abschaltzeit der empfindlichen Stromüberwachungseinrichtung
kann fast auf die Schaltzeit der Abschaltvorrichtung, d.h.
des
Schaltelementes im Hauptstromkreis, verkürzt werden.
Die
Erfindung wird anhand des in der Figur 1 schematisch dar-
gestellten
Ausführungsbeispielen und anhand der Diagramme nach Figur 2 näher
erläutert.
Die in der.Bigur 1 dargestellte ßtromversorgangsaalage
mit
einen Stromüberwachungsgerät, das bei einer geringen Stromzunahme
von s.8. 20% den Wechselstromverbraueher W abechaltot, besitzt
eine Neßschaltung mit Stromwandler B#, Biebung 8
und polarisiertem
Relais 'Ü oder über Relais- oder Transistorverstärker wird das Schaltelement
für
den Hauptstromkreis, im vorliegenden. Ball der Sohaltechütz
Sch, betätigt. Die Zeitverzögerung der Neßeehaltung
beträgt
je nach Aufbau der Siebung 8 und Größe
des Überstromes 5 bis
100 ursec. Besonders bei kurzer Zeitverzögerung
spricht das
Btromüberwachungegerät auch auf die Einechaltstromspitzen
nachgeschalteter Transformatoren an und schaltet diese wieder
ab,
wenn keine besonderen Vorkehrungen getroffen sind. Der
Einschaltstrom
kann nach jeder Ein- und Umschaltung der Speisespannung
auftreten; er kann je nach den Eigenschaften der Transformatoren
mit einem.Vielfadhen des Nemetromes des StromÜberwaehungsgerätes
einsetzen und in einer Zeit Iris zu einer hal-
ben Sekunde
über den Nennstrom liegen. Das Ein- oder Umschalten
ist jedoch ein normaler Betriebsfall; der Einschaltstrom
darf daher nicht zur Abschaltung fuhren, die Abschaltung
des
Verbrauchern muß somit gesperrt werden. Bei einem Einschalten
von Hand könnte die Abschaltung durch einen Kontakt der Einsohaltdrucktaste
verhindert werden. Bei kurzen Spannungsunterbrechungen, wie sie bei
einem Wechsel der Energiequelle auftreten-oder bei anderen kurzzeitigen
Spannungsänderungen führt jedoch eine Sperrung der Abschaltung von Hand
nicht zum Ziel..
Außerdem ist eine derartige Sperrung von Hand
stets unsicher
und unvorteilhaft. Nach der Erfindung
wird parallel zum Verbraucher die kleine
Neßärossel
D gelegt, für die bei Spannungsausfall und .-rückkehr dieselben
Bedingungen vorhanden sind wie für die Transformatoren T den
Verbrauchern W. Die Meßdrossel D ist in Größe, Wicklung und Eisentern
so bemessen, daß sie in Dauer-
betrieb einen sehr kleinen
Strom führt, der dem leerlaufetrom entspricht. Beim Anlegen
der Spannung in der Nähe den Nulldurchganges führt sie jedoch einen
hohen Einschaltstrom, der
nach einigen Perioden auf den kleinen
Dauerstrom abklingt. Die Schaltelemente, die den Einschaltstrom
der Reßäroesel D
feststellen und weitergeben, sind in ihrer
Arbeitsgeschwindigkeit den Elementen den Meß- und Schaltkreises
den Stromüber-
wachungegerätes angepaßt. Die in der Pigur
1 dargestellte Überwachungseinrichtung arbeitet mit den
polarisierten Relais Ü im Beßkrein und den Gleiohetromrelais
Y als Hilfsrelais.
In Reihe zur Meßdrossel D ist das Gleichstromrelais
C vorgese-
hen, dessen Anker bei den Bauerweaheelstrom
sicher nicht in
Bewegung gesetzt wird, aber bei einer Einachaltstromspitze
einen Arbeitskontakt c bringt, der das Auftrennen
des Schützspulenkreines verhindert. Auf den Aneprechetrom
der Überwachungseinrichtung ist der Ansprechstrom den Sperrelais
C abgestimmt. Der Widerstand 8 parallel zur Relaisspule den
Relais C ermöglicht das Weiterfließen des Relaisstromes zwischen den
Einschaltetromepitsen
der Beßdroesel D, die gleiche Polarität besitzen und deren
Stromflußzeit etwa 1/3 bis 1/5 der Perioden-
dauer beträgt.
Der Widerstand 8 ist ein ntroarichtungsunabhängiges und billiges Bauelement.
Wenn die Abklingzeit den Einechaltetromes der Xeßärossel D kürzer
ist als die den Binahal.tstromes den Verbrauchers, wird zweckmäßig
entweder eine konstante Induktivität in Reihe zur Meßdroenel
D gelegt, um die Abklingzeit anzuhalten,oder es wird die Zeitionetante
des Relais C durch ein Eilferelain verlängert. Dienen Relais
kann in Be-
darfsfall mit einer entsprechenden Zeitverzögerung
versehen werden. Arbeitet die Stroaüberwachungeeinriohtung mit Trannistorschaltung
statt mit Relais, dann kann man zweckmäßigerweise@
auch
das Relais C in Reihe zur Meßdrossel D durch eine Traasietorschaltung
ersetzen. Zur Potentialtrennung kann erforder-
lichenfalls
ein kleiner Stromwandler vorteilhaft sein. Die
Wirkungeweise
der bisher noch nicht erläuterten Teile der
Schaltungsanordnung
nach Figur 1 ist ohne weiteres von selbst
verständlich.
T1 ist beispielsweise der Eingangstransformator vor den in
die Speiseleitung eingefügten Kontakten sch des
Schaltschützes
Sch, an dessen Primärseite die Eingangsepeisespannung von z.E.
380 V, 50 Hz, angelegt ist. Sekundärseitig wird von diesem Transformator
e1 über die Gleichrichter G1
und G2 je eine Hilfsspannung
abgeleitet. Die vom Gleichrichter
G2 gelieferte Hilfsspannung
wird über das Potentiometer P an
die eine Wicklung des polarisierten
Relais Ü angelegt. Die
vom Gleichrichter G1 abgeleitete
Hilfsspannung dient zur Erregung des Schaltschütz Sch. Die Kondensatoren
01, C2 und 03
sind Lade- bzw. Siebkondensatoren. Die Widerstände
R1 und R2
dienen als Vorwideretände. E ist die Einschalttaste und
A die
Ausschalttaste für den Schaltschütz Sch.
In der Figur
2 sind über einer Zeitskala von 0 bis 50 msec von unten nach
oben der Reihe nach folgende Kurven aufgetragen: Zunächst
die Kurve T', die die im lasttransformator T auftretenden Einschaltstromepitzen
veranschaulicht. Darüber'die Kurve D', die den Strom durch die Neßdrossel
D einschließlich der an dieser Meßdrossel auftretenden Eiaschaltstromspitzen
zeigt. Power supply system The invention relates to a power supply system, in particular for the supply of Wechaelstromverbrauehern, in which a current monitoring device disconnects the consumer by means of a disconnection device from the supply current in the event of a small change in current, preferably in the event of a low overload, and in which a release lock is provided for consumers who short-term, normal Betriebeatrom excess power surges, $ .B. 8lnachaltstromspitzen, cause Fehlauslö- solution prevents, in particular for the electrical Nachrichtenübertragunga- and / or measurement technique. Sensitive current monitoring devices should switch off the consumer in the event of a low overload. Containing consumer transformers, then often occur when switching or switching the supply voltage on Zlnachaltstromspitzen which are a multiple of the separation stream and subside after a few periods. In Stromvereorguagsanlagea with sensitive Stromüberwachungeeinrichtungen therefore there is always the danger that the sol che Einechaltstroaepitzen result in triggering the disconnect device and away from it unnecessary for the consumer again. The object of the invention is therefore to provide trainees the power supply facilities with sensitive Stromüberwaehungseinrichtungen so that rate temporarily occurring strong current variations, in particular Einachaltstromspitzen not lead with certainty to a triggering of the Abechaltvorriohtung for the consumer. It is known when switching of electrical equipment the nuisance tripping by the devices associated overcurrent protection circuits thereby that the hastetrom to fundamental and harmonic waves is examined under bind. The harmonic content serves as a criterion for activating a blocking relay, which prevents false tripping due to the changed curve shape of the load current. A serious disadvantage of this circuit is that it depends on the load current, so that the blocking relay can prevent the overcurrent protection circuit from being triggered even in such cases, if. For example, a high short-circuit current endangers the device to be protected. Another disadvantage is the relatively high outlay required by the known circuit. A circuit that only responds to inrush current peaks is designed according to the invention in such a way that a series circuit is arranged in parallel to the consumer, consisting of a simplified simulation of the consumer, which has the same effect with regard to the current surges, and a blocking device to prevent the supply current from being switched off the disconnection device when the current surges occur in the replica. In a further embodiment of the invention , a power supply system in which the current monitoring device contains a polarized relay with two windings , one of which is fed by a particular adjustable DC voltage, which is derived from an input AC voltage upstream of the disconnection device and of which the other from one DC voltage is supplied which is derived from an inserted after the switch-off device in the power supply circuit transducer and a contactor is provided in a cut-out device, of which at least one disconnection contact in the supply circuit is located, and the on-state of a unit derived from the AC input voltage prior to the Abeehaltvorrichtung Gleichepannung via a series connection of its own working 'contact and a break contact of an auxiliary relay is held , which is low via a working contact of the polarized relay at a compared to a predeterminable, normal feed current n Current increase, especially when there is a current increase of about 20% and triggers the contactor through its normally closed contact, is designed in such a way that for an AC-powered consumer with an input transformer as a replica an electric wire and, as a blocking device, a DC relay provided with a parallel resistor is provided, one of which is a normally open contact parallel to the normally closed contact of the auxiliary relay . The measuring throttle is thereby det expediently trained that for them in case of power failure and the current peaks occurring apply -rückkehr respect to similar conditions as for the input transformer of the consumer and that they size, winding and iron core is dimensioned so as to Dab a vernachläeaigbar in continuous operation carries a small current and when the voltage is applied a relatively high inrush current occurs, which decays after a few periods to the small continuous current. By applying the äaßnahmen according to the invention it is achieved that a locking of the tripping of the current is monitored upon occurrence of short-term large current changes in the stream formation, in particular at the occurrence of a strong inrush current, quickly and safely; it is independent of the length of the de- energized time before switching on , of the polarity and the decay time constant of the inrush current. The switch-off time of the sensitive current monitoring device can be shortened to almost the switching time of the switch-off device, ie the switching element in the main circuit. The invention is further illustrated by the schematic in Figure 1 DAR provided exemplary embodiments and with reference to the diagrams of FIG. 2 The ßtromversorgangsaalage shown in der.Bigur 1 with a current monitoring device at a low current gain of p.8. 20% the AC consumer W abechaltot, has a Neß circuit with current transformer B #, Boben 8 and polarized relay 'Ü or via relay or transistor amplifier is the switching element for the main circuit, in this case. Ball of Sohaltschütz Sch, actuated. The time delay of the maintenance of fresh air amounts to 5 to 100 ursec depending on the structure of the sieving 8 and the size of the overcurrent. Particularly in the case of a short time delay , the current monitoring device also responds to the inrush current peaks of downstream transformers and switches them off again if no special precautions have been taken . The inrush current can occur after every switch- on and switchover of the supply voltage ; he can use the StromÜberwaehungsgerätes depending on the characteristics of the transformers with einem.Vielfadhen of Nemetromes and lying in a time Iris to a HAL ben second over the rated current. However, the activation or switching is a normal operating situation; the inrush current must therefore not lead to the disconnection , the disconnection of the consumer must therefore be blocked. When switching on manually , switching off could be prevented by contacting the single-point pushbutton. For short power interruptions as they occur or when changing the power source for other short-term voltage changes, however, block the shutdown of hand does not lead to the goal .. In addition, such a blockage by hand is always uncertain and unfavorable. According to the invention , the small Neßärossel D is placed parallel to the consumer, for which the same conditions exist in the event of a power failure and return as for the transformers T the consumers W. The measuring throttle D is dimensioned in size, winding and iron core so that it is in Continuous operation carries a very small current , which corresponds to the no-load current. When the voltage is applied in the vicinity of the zero crossing, however, it carries a high inrush current, which decays to the low continuous current after a few periods. The switching elements, which determine and pass on the inrush current of the Reßäroesel D , are adapted in their operating speed to the elements of the measuring and switching circuit of the current monitoring device. The monitoring device shown in the Pigur 1 operates with the polarized relay Ü in Beßkrein and Gleiohetromrelais Y as an auxiliary relay. The DC relay C is provided in series with the measuring throttle D, the armature of which is certainly not set in motion with the Bauerweaheelstrom, but brings a working contact C in the event of a single current peak, which prevents the contactor coil from being disconnected. On the Aneprechetrom the monitoring device of the response current lockout C is tuned. The resistor 8 parallel to the relay coil the relay C enables the relay current to continue flowing between the switch-on tromepits of the Beßdroesel D, which have the same polarity and whose current flow time is about 1/3 to 1/5 of the period duration . The resistor 8 is an inexpensive component that is independent of the direction of travel. If the decay time of the switching-on tetromes of the Xeßärossel D is shorter than that of the Binahal.tstromes the consumer, a constant inductance is expediently either placed in series with the measuring tube D to stop the decay time, or the time ionetante of the relay C is extended by an express relay. Serve relay may be provided in loading may event with a corresponding time delay. Does the Stroaüberwachungeeinriohtung with Trannistorschaltung instead of relays, you can conveniently @ also replace the relay C in series with the measuring throttle D by a Traasietorschaltung. If necessary, a small current transformer can be advantageous for potential separation. The mode of operation of the parts of the circuit arrangement according to FIG. 1 not yet explained is readily understood. T1 is, for example, the input transformer in front of the contacts sch of the contactor Sch, which are inserted into the feed line, and to whose primary side the input voltage of zE 380 V, 50 Hz is applied. On the secondary side, an auxiliary voltage is derived from this transformer e1 via the rectifiers G1 and G2. The auxiliary voltage delivered by the rectifier G2 is applied across the potentiometer P to which a coil of the polarized relay Ü. The auxiliary voltage derived from the rectifier G1 is used to excite the contactor Sch. The capacitors 01, C2 and 03 are charging or filter capacitors. The resistors R1 and R2 serve as series resistors. E is the switch-on button and A is the switch-off button for the contactor Sch. In the figure 2, on a time scale of 0 to 50 msec from bottom to top the following sequence of curves plotted: First, the curve T ', which illustrates the Einschaltstromepitzen occur in the load transformer T. Above 'the curve D', which shows the current through the measuring throttle D including the switching current peaks occurring at this measuring throttle .
Die beiden darüberliegenden Kurven C' und Y' zeigen die
Relaiskontaktzeiten der Relais 0 und Y. The two curves C 'and Y' above show the relay contact times of relays 0 and Y.