DE1912004B2 - Auf wechselstrom ansprechendes ueberstromrelais - Google Patents
Auf wechselstrom ansprechendes ueberstromrelaisInfo
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- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
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Description
Das zu überwachende Netz ist an Klemmen 1 und 2 der Primärwicklung 4 eines Eingangstransformators
3 angeschlossen. Dessen Sekundärwicklung 5 ist an einer Gleichrichterbrücke 6 angeschlossen. Der
magnetische Kreis des Transformators ist mit mindestens
einem Luftspalt versehen, wodurch seine Magnetisierungsimpedanz niedrig und überwiegend induktiv
wird. Über dem Ausgang der Gleichrichterbrücke 6 liegen ein Glättungskondensator 7, eine
Zenerdiode 8 und eine Reihenschaltung von zwei Widerständen 9 und 10. Diese beiden Widerstände
müssen einen hohen Wirkungswiderstand haben, damit die Sekundärbei astung des Transformators hochohmig
wird. Die niedrige Magnetisierungsimpedanz des Transformators bringt mit sich, daß eine Gleich-Stromkomponente,
die dem Wechselstrom überlagert ist, zum großen Teil durch die genannte Magnetisierungsimpedanz
nebengeschlossen wird. Auf der Sekundärseite entsteht nur ein kurzzeniger Spannungsimpuls,
dessen Wirkung so gut wie ganz eliminiert werden kann, wenn der Glättungskondensator 7 groß
genug gewählt wird.
Die parallel zum Glättungskondensator 7 geschaltete Zenerdiode 8 bewirkt eine hohe Belastungsfähigkeit
des Relais und gibt außerdem einen guten Schutz gegen Spannungsspitzen.
An Anschlüssen 27, 28 ist eine Hilfsspannung angeschlossen, die eine Gleichspannung von 110 V sein
kann. Von dieser Hilfsspannung wird über eine Zenerdiode 26 eine stabilisierte Spannung abgenommen.
An dieser Spannung ist ein Spannungsteiler über zwei Widerstände 11 und 12 angeschlossen. Der
Spannungsteiler besteht aus einem Widerstand ?3, einem Potentiometer 14 und einem weiteren Widerstand
15. Der niveauabtastende Kreis besteht aus einem Transistor 16, dessen Basiselektrode 17 an der
einen Seite des Glättungskondensators 7 über den Widerstand 9 angeschlossen ist. Die Emitterelektrode
18 des Transistors 16 ist am beweglichen Kontakt 19 des Potentiometers 14 angeschlossen. Der Kollektor
20 des Transistors 16 ist über einen Widerstand 21 an der Basiselektrode 22 eines zweiten Transistors 23
angeschlossen, der mit seinem Einitter-Kollektor-Kreis zwischen den Widerständen 11 und 12 und dadurch
an der Hilfsspannungsque■'·? zwischen den Anschlüssen
27 und 28 angeschlossen ist. Die Wicklung eines Ausgangsrelais 24 ist im Emitter-Kollektor-Kreis des
Transistors 23 parallel zu einer Diode 25 geschaltet. Damit ein Überstromrelais unempfindlich gegen
Gleichstromkomponenten wird, ist es erforderlich, daß die Sekundärbelastung auf dem Transformator
hochohmig ist, d. h., die Widerstände 9 und 10 müssen einen hohen Wirkwiderstand und der niveauätkastende
Kreis soll einen niedrigen Leistungsverbrauch haben. Dies wird mit dem niveauabtastenden Kreis
mit nur statischen Komponenten erreicht.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Auf Wechselstrom ansprechendes Über- Gleichstromkomponente verschwunden ist, niedriger
stromrelais, bestehend aus einem Eingangstrans- 5 ist als der auf dem Relais eingestellte Arbeitswert,
formator, in dessen Sekundärkreis ein Gleichrich- Wenn das Relais einem Kurzschlußstrom ausgesetzt
ter mit einem als Glättungsorgan angeordneten wird, dessen Wechselstromkomponente im Gebiet
Kondensator, ein niveauabtastender Kreis und ein zwischen dem eingestellten Arbeitswert und dem
Ausgangsrelats vorgesehen sind, dadurch ge- Wert liegt, bei dem das Relais bei voll ausgebildeter
kennzeichnet, daß der magnetische Kreis io Gleichstromkomponente anspricht, wird sein Arbeides
Eingangstransformators (3) mindestens einen ten von der Größe der Gleichstromkomponente ab-I.uftspalt
hat, der so bemessen ist, daß eine in hängig. Je größer dieses unsichere Gebiet bei einem
dem Primärkreis des Eingangstransformators (3) Relais ist, desto schwerer wird es, eine gute Stromseauftretende
Gleichstromkomponente in dem Se- lektivität zu erhalten.
kundärkreis nur einen so kurzzeitigen Spannungs- 15 Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufimpuls
erzeugt, daß er von dem Glättungskonden- gäbe zugrunde, ein auf Wechselstrom ansprechendes
sator (7) absorbiert wird und das Ausgangsrelais Überstromrelais der eingangs genannten Art derart
(24) nicht beeinflußt, und daß die Belastung des weiter zu entwickeln, daß die in der Meßgröße ent-Eingangstransformators
(3) durch den Sekundär- haltene Gleichstrom- oder Gleichspannungskompokreis im Verhältnis zu der Magnetisierungsimpe- 20 nente praktisch nicht an den niveauabtastenden Kreis
danz des Eingangstransformators (3) hochohmig übertragen wird,
ist. Eine den Gleichstromanteil unterdrückende Über-
ist. Eine den Gleichstromanteil unterdrückende Über-
2. Auf Wechselstrom absprechendes Über- Stromschutzeinrichtung, die mit elektronischen EIestromrelais
nach Anspruch 1, dadurch gekenn- menten arbeitet, ist bereits bekannt (deutsche Auslezeichnet,
daß die Belastung des Eingangstransfor- 25 geschrift 1 232 245). Bei dieser bekannten Anordmators
(3) durch den Sekundärkreis aus parallel nung ist an die zu überwachende Leitung ein Abzum
Glättvngskondensator (7) geschalteten zweig angebracht, dessen Impedanzwinkel genau so
Widerständen (9, 10), denen der niveauabta- groß ist wie der der zu überwachenden Leitung. Der
stende Kreis (Transistoren Ί.ό, 23) und das Aus- von diesem Abzweig gespeiste Stromrichter ist über
gangsrelais (24) nachgeöchaltet sind, besteht. 30 eine einstellbare Impedanz an eine elektronische
3. Auf Wechselstrom ansprechendes Über- Schutzeinrichtung angeschlossen. Eine weitere einstromrelais
nach Anspruch 1, dadurch gekenn- stellbare Impedanz liegt parallel zu der Schutzeinzeichnet,
daß parallel zum Glättungskondensator richtung. Beide auf der Sekundärseite des Strom-(7)
ein spannungsbegrenzendes Element, Vorzugs- Wandlers liegenden Impedanzen müssen ebenfalls auf
weise eine Zenerdiode (8), geschaltet ist. 35 den gleichen Impedanzwinkel einstellt werden, den
die zu überwachende Leitung hat. Bei dieser bekannten Anordnung ist daher nachteilig, daß drei dem Impedanzwert
der Leitung anzupassende Hilfsimpedanzen erforderlich sind. Die Impedanz der Leitung
40 selbst ist nicht konstant, sondern hängt von der Belastung der Leitung ab.
Die Erfindung bezieht sich auf ein auf Wechsel- Erfindungsgemäß wird die obengenannte Aufgabe
strom ansprechendes Überstromrelais, bestehend aus dadurch gelöst, daß der magnetische Kreis des Eineinem
Eingangstransformator, in dessen Sekundär- gangstransformators mindestens einen Luftspalt hat,
kreis ein Gleichrichter mit einem als Glättungsorgan 45 der so bemessen ist, daß eine in dem Primärkreis des
angeordneten Kondensator, ein niveauabtastender Eingangstransformators auftretende Gleichstrom-Kreis
und ein Ausgangsrelais vorgesehen sind. komponente in dem Sekundärkreis nur einen so kurz-Eine
solche Schaltungsanordnung ist bereits bei zeitigen Spannungsimpuls erzeugt, daß er von dem
Relais mit Gleichrichtung der Meßgröße bekannt Glättungskondensator absorbiert wird und das /Vus-(Brown-Boveri-Mitteilungen,
1966 S. 747). Bei dieser 50 gangsrelais nicht beeinflußt, und daß die Belastung bekannten Schaltungsanordnung sind jedoch keine des Eingangstransformators durch den Sekundärkreis
Maßnahmen getroffen, um beim Vorliegen einer im Verhältnis zu der Magnetisierungsimpedanz des
Meßgröße, die aus einem Wechselstromanteil und Eingangstransformators hochohmig ist.
einem Gleichstromanteil besteht, die Weiterleitung In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung bedes Gleichstromanteiles an den niveauabtastenden 55 steht die Belastung des Eingangstransformators durch Kreis zu unterdrücken. den Sekundärkreis aus parallel zum Glättungskon-Mit einer solchen Unterdrückung des Gleichstrom- densator geschalteten Widerständen, denen der nianteiles der Meßgröße befaßt sich die vorliegende Er- veauabtastende Kreis und das Ausgangsrelais nachgefindung. schaltet sind. Schließlich kann gemäß einer weiteren In einem Wechselstromnetz ist der Kurzschluß- 60 Ausbildung der Erfindung parallel zum Glättungsstrom während der ersten Periode nach einem Kurz- kondensator ein spannungsbegrenzendes Element, schluß oft unsymmetrisch, weil er eine Gleichstrom- vorzugsweise eine Zenerdiode, geschaltet sein,
komponente enthält. Die Größe dieser Komponente Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung hängt von der Phasenlage der Spannung im Einschalt· wird auf einem einfachen Wege eine Unterdrückung augenblick ab. Sie kann maximal ebenso groß wie 65 des Gleichstromanteiles erreicht, ohne daß zusätzder Spitzenwert der Wechselstromkomponente sein. liehe Schaltungselemente erforderlich sind.
Die Gleichstromkomponente ist im allgemeinen stark In der Zeichnung ist ein Schaltschema für ein erkämpft und verschwindet schnell, aber sie kann findungsgemäßes überstromrelais gezeigt.
einem Gleichstromanteil besteht, die Weiterleitung In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung bedes Gleichstromanteiles an den niveauabtastenden 55 steht die Belastung des Eingangstransformators durch Kreis zu unterdrücken. den Sekundärkreis aus parallel zum Glättungskon-Mit einer solchen Unterdrückung des Gleichstrom- densator geschalteten Widerständen, denen der nianteiles der Meßgröße befaßt sich die vorliegende Er- veauabtastende Kreis und das Ausgangsrelais nachgefindung. schaltet sind. Schließlich kann gemäß einer weiteren In einem Wechselstromnetz ist der Kurzschluß- 60 Ausbildung der Erfindung parallel zum Glättungsstrom während der ersten Periode nach einem Kurz- kondensator ein spannungsbegrenzendes Element, schluß oft unsymmetrisch, weil er eine Gleichstrom- vorzugsweise eine Zenerdiode, geschaltet sein,
komponente enthält. Die Größe dieser Komponente Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung hängt von der Phasenlage der Spannung im Einschalt· wird auf einem einfachen Wege eine Unterdrückung augenblick ab. Sie kann maximal ebenso groß wie 65 des Gleichstromanteiles erreicht, ohne daß zusätzder Spitzenwert der Wechselstromkomponente sein. liehe Schaltungselemente erforderlich sind.
Die Gleichstromkomponente ist im allgemeinen stark In der Zeichnung ist ein Schaltschema für ein erkämpft und verschwindet schnell, aber sie kann findungsgemäßes überstromrelais gezeigt.
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US4714916A (en) * | 1986-03-28 | 1987-12-22 | Schweitzer Edmund O Jun | Voltage loss detector |
US8076921B1 (en) * | 2008-09-18 | 2011-12-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Self-regulating power supply for micro electronic mechanical systems thermal actuators |
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