DE2800566A1 - DEVICE FOR GENERATING A CONTINUOUSLY INCREASING AC CURRENT - Google Patents

Description

SOCIETE COMMERCIALE CHAUVIN ARNOUX A -SOCIETE COMMERCIALE CHAUVIN ARNOUX A -

188, rue Championnet
75018 Paris, Frankreich188, rue Championnet
75018 Paris, France

Vorrichtung zum Erzeugen eines gleichmäßig ansteigenden WechselstromsDevice for generating a steadily increasing alternating current

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines gleichmäßig ansteigenden Wechselstroms zur Prüfung des Auslösestroms eines Ausschalters, der an die aktiven Teile eines Netzes mit sinusförmigen Wechselspannungen angeschlossen ist, wobei der Ausschalter einen Unterbrecher aufweist, der von einer Schutzvorrichtung gesteuert wird, die ein Auslösen bei einem Strom hervorrufen soll, der oberhalb eines ersten Wertes, des sogenannten Nichtfunktions· Nennwertes, und unterhalb oder auf gleicher Höhe eines zweiten Wertes, des sogenannten Funktions-Nennwertes liegt, und wobei ferner die Generatorvorrichtung einen Belastungswiderstand verwendet, um einen Fehlerstrom zwischen einer Klemme stromabwärts der Schutzvorrichtung des Ausschalters und der Masse oder der Erde oder einer anderen aktiven Klemme zu erzeugen.The invention relates to a device for generating a evenly increasing alternating current to test the tripping current of a circuit breaker that is applied to the active parts a network with sinusoidal alternating voltages is connected, the circuit breaker being a breaker which is controlled by a protection device that is intended to cause a trip at a current that above a first value, the so-called non-function · nominal value, and below or at the same level as one second value, the so-called functional nominal value, and wherein further the generator device uses a load resistor to a fault current between a Terminal downstream of the circuit breaker protection device and earth or earth or other active Generate clamp.

Eine besonders wichtige Gruppe derartiger Ausschalter bilden solche Apparate, deren Schutzvorrichtung auf eine Stromdifferenz anspricht, wobei gleichermaßen der Nachweis eines Fehlerstroms zur Masse oder zur Erde ermöglicht wird· Derartige Vorrichtungen, die auch unter der BezeichnungA particularly important group of such circuit breakers is formed by apparatuses whose protective device responds to a current difference, whereby the detection of a fault current to ground or to earth is also made possible. Devices of this type, also known as

809829/0734809829/0734

Rest-Differenzialstrom-Ausschalter laufen, unterliegen Normen und Bestimmungen, und man muß sie im Betrieb und bei der Wartung prüfen können, vorzugsweise ohne Zugang zu den Versorgungsklemmen aus dem Wechselstromnetz zu besitzen.Residual differential current cut-out switches are subject to standards and regulations and must be used in operation and can check during maintenance, preferably without access to the supply terminals from the AC network own.

Auf Wunsch kann man eine Montage vornehmen, die eine nanuelle Durchführung einer solchen Prüfung zuläßt. Eis ist jedoch aus Gründen der Schnelligkeit und Sicherheit vorzuziehen, eine automatische Prüfvorrichtung zu verwenden. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise in der FR-PS 1 566 134 beschrieben.If desired, an assembly can be carried out that allows such a test to be carried out manually. However, for reasons of speed and safety, ice is preferable to using an automatic tester. Such a device is described for example in FR-PS 1,566,134.

Eine solche mit Hei31eitern oder Thermistoren arbeitende Vorrichtung bringt jedoch einige Nachteile mit sich. Nach Durchführung einer .Messung, in einem MeSbereith muß rnan eine bestimmte Zeit warten, damit sich der Thermistor cbkühlt, bevor man eine erneute Messung im gleichen Me3-fcereich durchführen kann. Auch ist eine Ablesung, insbesondere eine schnelle Ablesung des Anzeigers schwierig und ungenau. Ferner kann das Strom-Progressivitätsgesetz nicht eingestellt werden. Insbesondere kann die Progression für bestimmte Kaliber oder Meßbereiche zu schnell werden. Außerdem ist die Meßzeit lang. Sie kann nicht geregelt werden. Schließlich riskiert man, mindestens für bestimmte Meßbereiche, die Zerstörung der Vorrichtung, wenn man vergißt, nach der Prüfung den Strom abzuschalten, sofern die Leistungselemente nicht überdimensioniert sind.One that works with heaters or thermistors However, the device has some disadvantages. After a measurement has been carried out, a measurement must be ready Just wait a certain time for the thermistor to turn off cbcooled before a new measurement in the same measurement range can be carried out. Reading, in particular quick reading of the indicator, is also difficult and inaccurate. Furthermore, the current progressivity law cannot be adjusted. In particular, the progression can be too fast for certain calibers or measuring ranges will. In addition, the measurement time is long. It cannot be regulated. After all, you risk, at least for certain measuring ranges, the destruction of the device if one forgets to switch off the current after the test, provided the performance elements are not oversized.

Die Erfindung richtet sich auf die Schaffung einer Vorrichtung zur automatischen Funktionsprüfung eines Apparates, beispielsweise eines Reststrom-Differenzial-Ausschalters, ohne daß die oben erwähnten Nachteile auftreten.The invention is directed to the creation of a device for automatic functional testing of an apparatus, for example a residual current differential switch, without the above-mentioned disadvantages occurring.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,The device according to the invention is characterized in that

χ sich bewegendenχ moving

809829/0734809829/0734

daS die beiden Klemmen der Wechselstromseite eines Brückengleichrichters in den Wechselstromkreis des Fehlerstroms geschaltet sind; daß die beiden Klemmen der Gleichstromseite des Brückengleichrichters miteinander über eine Schaltung verbunden sind, welche insbesondere die Leistungsklemmen eines Bauteils mit einem von einem elektrischen Signal steuerbaren Widerstand enthält; ao2 clsr Belacvjngsv/icerstand derart gewält ist, daß der dur :** die Schutzvorrichtunc des Ausschalters fließende otrcm einen Maximalwert geringfügig ocerhalb des zweiten Stromwertes besitzt, wenn sich das Bauteil mit dem steuerbaren Widerstand auf seinem geringsten Wert befindet; daß Mittel zur Stromregelung und Mittel zur Programmierung vorgesehen sind, um dem Bauteil mit steuerbarem Widerstanc ein über der Zeit veränderbares elektrisches Steuersignal zuzuführen, und zwar derart, üaQ der Wert des Wechselstroms, der durch die Schutzvorrichtung fließt, unt^r Beibehaltung einer im wesentlichen sinusartigen Form entlang eine«- vorbestimmten Steigungslinie ansteigt, ausgehend von einem Minimalwert geringfügig unterhalb des erwähnten ersten Stromwertes und, ohne Auftreten eines Auslösens, bis auf den genannten Maximalwert; und daB Rückkehrmittel auf den minimalen Stromwert vorgesehen sind, um den Strom dann auf seinen Minimalwert zurückzuführen, für den Fall, daß es zu einem Erreichen des maximalen Stromwertes kommen sollte, ohne daß ein Auslösevorgang aufgetreten wäre. that the two terminals on the AC side of a bridge rectifier are connected to the AC circuit of the fault current; that the two terminals on the direct current side of the bridge rectifier are connected to one another via a circuit which, in particular, contains the power terminals of a component with a resistor that can be controlled by an electrical signal; ao2 clsr Belacvjngsv / icerstand is chosen such that the otrcm flowing dur: ** the protective device of the switch has a maximum value slightly above the second current value when the component with the controllable resistance is at its lowest value; that means are provided for current regulation and means for programming to the component with controllable Widerstanc supplying a variable over time electrical control signal, in such a way üaQ the value of the alternating current flowing through the protection device unt, sinusoidal ^ r maintaining a substantially Shape rises along a predetermined gradient line, starting from a minimum value slightly below the mentioned first current value and, without occurrence of tripping, up to the mentioned maximum value; and that means for returning to the minimum current value are provided in order to then return the current to its minimum value in the event that the maximum current value should be reached without a tripping process having occurred .

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind außerdem Speichermittel vorgesehen, um den Stromwert zum Zeitpunkt der Auslösung aufzuzeichnen. According to a preferred embodiment of the invention , storage means are also provided in order to record the current value at the time of tripping.

Vorzugsweise besteht das Bauteil mit steuerbarem Widerstand aus mindestens einem Leistungstransistor, vorteilhafter Weise aus zwei Transistoren, die in Darlingtonschaltung The component with a controllable resistor preferably consists of at least one power transistor, advantageously of two transistors in a Darlington circuit

BAD ORIGINAL 809829/0734 BATH ORIGINAL 809829/0734

geschaltet sind.are switched.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung· Dio Zeichnung zeiot in:Further advantages and features of the invention result from the following description of a preferred embodiment in connection with the accompanying drawing Dio drawing zeiot in:

Fig. 1 ein Schema der Vorrichtung}Fig. 1 a scheme of the device}

Diagramme Fig. 2 für die Spannungen und Ströme an verschiedenenDiagrams Fig. 2 for the voltages and currents at different

Punkten als Funktion der Zeit;Points as a function of time;

Fig. 3 Diagramme für den Fall, daß eine Auslösung dos Ausschalters nicht auftritt.Fig. 3 diagrams for the case that the triggering of the switch does not occur.

Fig. 1 zeigt einen Ausschalter T, etwa einen Reststrom-Differenzial-Ausschalter, mit einer Schutzvorrichtung 2, die beispielsweise auf einen Reststrom zwischen einem Mohrphasennetz 3 und der Erde oder der Masse 4 anspricht. Gegebenenfalls steuert die Schutzvorrichtung 2, nach Verstärkung, einen Unterbrecher 5.Fig. 1 shows a switch T, such as a residual current differential switch, with a protective device 2, for example, on a residual current between a Mohrphasennetz 3 and the earth or the mass 4 responds. If necessary, the protective device 2 controls a breaker 5 after amplification.

Ein derartiger Ausschalter soll normalerweise bei einem Fshlerstrom zwischen einer aktiven Klemme des Netzes 3 und der Erde oder Masse 4 dann nicht auslösen, wenn dieser Wochselstrom unterhalb eines ersten Wertes, des sogenanrten Nichtfunktions-Nennwertes liegt, und er soll eine Auslösung durchführen (oder funktionieren), wenn der Fehlerstrom ee unterhalb oder auf gleicher Höhe eines zweiten Stromwertes, des sogenannten Funktions-Nunnwertes liegt. Ein veränderbarer Belastungswiderstand kann dazu verwendet werden, die korrekte Funktion des Ausschalters zu prüfen.Such a circuit breaker should normally be used in the event of a sensor current between an active terminal of the network 3 and the earth or mass 4 do not trigger if this weekly current is below a first value, the so-called Non-functional nominal value, and it is intended to trip (or operate) if the Fault current ee is below or at the same level as a second current value, the so-called function Nunnwert. A changeable load resistance can be used to check the correct function of the circuit breaker.

Nach Fig. 1 ist ein BrUckengleichrichter 6 vorgesehen, derAccording to Fig. 1, a bridge rectifier 6 is provided which

809829/0734809829/0734

einen Maximalstrom abgeben kann, welcher gringfügig oberhalb des zweiten Stromwertes liegt. Die beiden Klemmen 7a und 7b auf der Wechselstromseite des Gleichrichters sind an eine aktive Klemme des Netzes 3 stromabwärts der Schutzvorrichtung 2 sowie an die Erde oder Masse 4 angeschlossen. Die beiden Klemmen 8a und 8b der Gleichstromseite des Gleichrichters stehen miteinander über eine Schaltung in Verbindung, welche insbesondere die Leistungsklemmen einer aus zwei Transistoren bestehenden Anordnung enthält, wobei die Transistoren in Darlington-Schaltung geschaltet sind. Ein fester Belastungswiderstand 10 ist in dtm vom Fehlerstrom durchflossenen Kreis geschaltet, una zwar vorzugsweise in den Kreis auf der Gleichstromseite des Gleichrichters 6. Der Widerstand 10 ist derart gewählt, daß der erwähnte Maximalstrom dann erreicht wird, wenn die Leistungsklemmen der Transistoreh 9 den geringsten Widerstand besitzen, und zwar als Funktion eines elektrischen Signals, welches an einer Steuerklemme 11 empfangen wird,can deliver a maximum current which is slightly above the second current value. The two clamps 7a and 7b on the AC side of the rectifier are connected to an active terminal of the network 3 downstream of the Protective device 2 and connected to earth or ground 4. The two terminals 8a and 8b on the DC side of the rectifier are connected to one another via a Circuit in connection, which in particular the power terminals of an arrangement consisting of two transistors contains, the transistors are connected in a Darlington circuit. A fixed load resistor 10 is in dtm circuit through which the fault current flows, una although preferably in the circuit on the direct current side of the rectifier 6. The resistor 10 is chosen such that that the maximum current mentioned is reached when the power terminals of the transistor 9 have the lowest resistance, as a function of an electrical Signal received at a control terminal 11,

Eö ist ferner eine Einrichtung 12 zur Stromsteuerung vorgesehen. Diese weist einen ersten Verstärker 13 mit großem Verstärkungsgrad auf, dessen Ausgang an die Klemme 11 angeschlossen ist, während sein einer Eingang einen Teil der Spannung an den Klemmen eines Meßwiderstandes aufnimmt. Die Teilung erfolgt mittels Widerständen 15 und 16. Der Meßwiderstand 14 liegt in der Schaltung auf der Gleichstromseite des Gleichrichters 6, und zwar zwischen der Klemme 8b und den Transistoren 9. Der zweite Eingang des Verstärkers 13 ist mit einem mittleren Punkt 46 eines Potentiometers oder Spannungsteilers verbunden, der von einem Widerstand 18 und von dem Leitungswiderstand eines Feldeffekttransisttors 19 gebildet wird. Der Spannungsteiler ist an die Klemmen 8a und 8b der Gleichstromseite des Gleichrichters 6 angeschlossen.A device 12 for current control is also provided. This has a first amplifier 13 high gain, the output of which is connected to terminal 11, while its one input is a Part of the voltage at the terminals of a measuring resistor picks up. The division takes place by means of resistors 15 and 16. The measuring resistor 14 is located in the circuit on the direct current side of the rectifier 6, namely between the terminal 8b and the transistors 9. The second input of the amplifier 13 is one with a central point 46 Potentiometer or voltage divider connected by a resistor 18 and the line resistance of a Field effect transistor 19 is formed. The voltage divider is connected to terminals 8a and 8b on the DC side of the Rectifier 6 connected.

809829/0734809829/0734

Die Vorrichtung umfaßt ferner eine Einrichtung 20 zum Programmieren des Stromanstiegs über der Zeit. Die Einrichtung weist einen Programmierkondensator 21 in Reihe mit einem Widerstand 22 auf, wobei der gemeinsame Punkt mit dem Steuergitter 23 des Feldeffekttransistors 19 verbunden ist.The device further comprises means 20 for programming the increase in current over time. The establishment has a programming capacitor 21 in series with a resistor 22, the common point being connected to the control grid 23 of the field effect transistor 19 is.

Die andere Klemme des Kondensators 21 ist an die Klemme 8b des Gleichrichters angeschlossen, und die andere Klemme des Widerstands 22 steht mit der negativen Klemme einer HiIfs-Spannungsquolle 24 in Verbindung, deren positiver Pd an die Klömme 8b des Gleichrichters angeschlossen ist.The other terminal of the capacitor 21 is connected to the terminal 8b of the rectifier, and the other terminal of the resistor 22 is connected to the negative terminal of a HiI fs voltage source 24, the positive Pd of which is connected to the terminals 8b of the rectifier.

Die Vorrichtung besitzt außerdem eine Einrichtung zum Zurückführen des Stroms auf den Minimalwert. Diese Einrichtung weist eine Verstärkerschaltung 25 und eine Vergleichsschaltung 26 ouf. Die Verstärkerschaltung 25 besitzt einen zweiten Verstärker 27 mit großem Verstärkungsgrad, dessen einer Eingang die gleichgerichtete Wechselspannung aufnimmt, welche an den Klemmen des Meßwiderstandes 14 auftritt, wobei dieser Eingang außerdem über einen Integrationskondensator 29, der parallel zu einem Widerstand 30 liegt, an den Ausgang 28 des Verstärkers angeschlossen ist. Der Ausgang 28 steht mit der Vergleichsschaltung 26 über einen Eingang eines Vergleichers 31 in Verbindung, wobei dessen anderer Eingang mit einer Bezugsspannungsquelle verbunden ist. Letztere wird von einem mittleren Punkt eines Potentiometers 32 gebildet, das von der Hilfs-Spannungsquelle 24 gespeist wird. Der Ausgang des Vergleichers 31 ist unter Zwischenschaltung einer Diode 33 über den gemeinsamen Punkt 17 mit dem Kondensator 21 und dem Widerstand 22 verbunden. Ein Transistor 24 steht mit seiner Basis über einen Widerstand mit dem Ausgang des Vergleichers 31 in Verbindung, und zwar vor der Diode 33. Der Emitter des Transistors 34 istThe device also has a device for Return the current to the minimum value. This device has an amplifier circuit 25 and a comparison circuit 26 ouf. The amplifier circuit 25 has a second amplifier 27 with a large gain, one input of which receives the rectified AC voltage which is applied to the terminals of the measuring resistor 14 occurs, this input also via an integration capacitor 29, which is parallel to a resistor 30 is connected to the output 28 of the amplifier. The output 28 is connected to the comparison circuit 26 via one input of a comparator 31 in connection, the other input of which is connected to a Reference voltage source is connected. The latter is formed by a central point of a potentiometer 32, which is fed by the auxiliary voltage source 24. Of the The output of the comparator 31 is with the interposition of a diode 33 via the common point 17 with the Capacitor 21 and resistor 22 are connected. A transistor 24 has its base across a resistor with the output of the comparator 31 in connection, before the diode 33. The emitter of the transistor 34 is

809829/0734809829/0734

an die Klemme 8b angeschlossen, während sein Kollektor mit der Bezugsspannungsquelle in Verbindung steht.connected to the terminal 8b, while its collector is connected to the reference voltage source.

Eine Speichereinrichtung 36 umfaßt einen Speicherkondensator 37, einen zweiten Feldeffekttransistor 38, dessen Leitungs-Vii Jerstand don Kondensator 37 an den Ausgang 28 des zv.'-.it^r Verstärkers 27 anschließt, und einen dritten Verstc^ker 39, dessen erster Eingang an die mit dem Transistor 33 verbundene Klemme des Kondensators 37 angeschlossen ist, während sein zweiter Eingang mit seinem Ausgang 40 in Verbindung steht, wobei von diesem Ausgang ein Gleichstrorr,-Anzeigegerct 41 abzweigt. Die Klemme 8b ist außerdem an die andere Klemme des Anzeigegerätes 41 und an die andere Xlemrne des Kondensators 37 angeschlossen.A storage device 36 comprises a storage capacitor 37, a second field effect transistor 38, the line Vii Jerstand don capacitor 37 to output 28 of zv .'-. It ^ r Amplifier 27 connects, and a third amplifier 39, the first input of which is connected to the transistor 33 connected Terminal of the capacitor 37 is connected, while its second input is connected to its output 40 stands, whereby from this output a direct current display unit 41 branches off. The terminal 8b is also connected to the other terminal of the display device 41 and to the other terminal of the capacitor 37 is connected.

Das Steuergitter des Transistors '38 steht mit einem gemeinsamen Punkt 42 eines Potentiometers oder Spannungsteilers in Verbindung, welcher von Widerständen 43 und 44 gebildet wi-d. Die andere Klemme des Widerstands 43 ist an die Klemme 3a angeschlossen, während die andere Klemme des Widerstands 44 mit dem negativen Pol der Hilfs-Spannungsquelle 24 in Verbindung steht. Deren positiver Pol ist., wie bereits erwähnt, mit der Klemme 8b verbunden.The control grid of transistor '38 is connected to a common Point 42 of a potentiometer or voltage divider in connection, which is formed by resistors 43 and 44 wi-d. The other terminal of resistor 43 is on the terminal 3a, while the other terminal of the resistor 44 is connected to the negative pole of the auxiliary voltage source 24 in Connection. As already mentioned, its positive pole is connected to terminal 8b.

Ein kleiner Kondensator 45 liegt zwischen den Klemmen 42 und 8b. A small capacitor 45 is located between terminals 42 and 8b.

Die Funktion der Vorrichtung wird an Hand des Diagramms nach Fig. 2 beschrieben, in so weit, als normalerweise ein Ausklinken oder ein Auslösen auftritt, sowie ferner an Hand des Diagramms nach Fig. 3, sofern es vor Beendigung des Stromanstiegs nicht zu einem Auslösen kommt. In dem Augenblick, in dem die Vorrichtung unter Spannung gesetzt wird, beispielsweise mittels eines nicht dargestell-The function of the apparatus will be described with reference to the diagram of Fig. 2, occurs in so far as normally an unlatching or tripping, and also with reference to the diagram of Fig. 3, unless there is a trigger before completion of the current rise . At the moment the device is energized, for example by means of a not shown

_BADBATH 809829/0734809829/0734

ter Unterbrechers, steigt die Gleichspannung V₁₇ an der Klemme 17 exponentiell ση, wie es in dem Diagramm dargestellt ist. Die Spannung V , im mittleren Punkt 46 des Spannungsteilers 18-19 ist eine gleichgerichtete Wechselspannung mit doppelter Periode ( tension alternative redressee double alternance ). Der Gipfelwert dieser Spornung nif-nt mit der Zeit zu, und zwar auf Grund der Zunahme aes Leitungswiderstandes des Feldeffekttransistors 19.ter interrupter, the DC voltage V ₁₇ at terminal 17 increases exponentially ση, as shown in the diagram. The voltage V , in the middle point 46 of the voltage divider 18-19 is a rectified alternating voltage with double period (tension alternative redressee double alternance). The peak value of this Spornung nif-nt with time, namely due to the increase aes line resistance of the FET 19th

3ei einer geeigneten Wahl des Arbeitsbereichs der Ansprechkurve des Transistors wurde festgestellt, daß die Exponentiolsteuerung des Gitters 23 die Erzielung eines Anstiegs von V y. erlaubte, tier etwas schneller als ein linearer Anstieg war. L"in solcher Anstieg führt zu einer schnellen Messung, beispielsweise in 5 Sekunden, ohne daß das Phänomen des Curchcehens auftritt, wie .man es bei Thermistoren feststell3n kann.With a suitable choice of the operating range of the response curve of the transistor, it has been found that the exponential control of the grid 23 enables an increase in V y to be achieved. allowed tier to be slightly faster than a linear increase. L "in such an increase leads to a quick measurement, for example in 5 seconds without the phenomenon of Curchcehens occurs as .man may feststell3n thermistors.

Es sei jedoch darauf hingewiesen, da8 man auch andere Arten des Anstiegs erzielen kann, beispielsweise in_wdem man den Kondensator 21 mit einem konstanten Strom versorgt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde auf der Zeichnung der Maöstab der Zeit bei der Wiedergabe der Perioden nicht berücksichtigt.It should be noted, however, DA8 you can obtain other types of increase, for example, _w which one supplies the capacitor 21 with a constant current. For the sake of clarity, the Maöstab of time has not been taken into account in the representation of the periods on the drawing.

Die Stromsteuerung durch die Vorrichtung 12 erlaubt an den Klemmen des Widerstandes 14 das Auftreten einer Spannung, die das Abbild der Spannung V., ist, und zwar durch Freimachen von den Polarisationsspannungen der Verbindungen Emitter-Basis des Transistors 9, sogar im Falle einer Temperaturabweichung dieser Spannungen.The current control by the device 12 allows the appearance of a voltage at the terminals of the resistor 14 which is the image of the voltage V, by releasing the polarization voltages of the emitter-base connections of the transistor 9, even in the event of a temperature deviation of these Tensions.

Als I_3-4 ist der Wechselstrom (vor der Gleichrichtung) dargestellt, der zwischen der aktiven Klemme des Mehrphasennetzes 3 stromabwärts der Schutzvorrichtung 2 und derAs I _3-4 , the alternating current (before rectification) is shown, which between the active terminal of the polyphase network 3 downstream of the protection device 2 and the

809829/0734809829/0734

Erde oder Masse 4 fließt. Der Anstieg dieses Stromes über der Zeit ist der gleiche wie der der Spannung V._fi.Earth or mass 4 flows. The increase in this current over time is the same as that of the voltage V. _fi .

Die Verstärkerschaltung 25 liefert im Punkte 28 eine Gleichspannung, die das Maß des Wechselstroms I-, . wiedergibt. Diese Spannung findet sich auch an den Klemmen des Kondensators 37, so lange der Transistor 33 leitend ist, das hei3t, so lange die Spannung im Punkte 42 positiv gegenüber der Spannung an der Klemme 8b ist. Dies trifft zu für dan Zustand vor einem Auslösevorgang, da die positive Spannung, die aus dem Gleichrichter 8a - 8b kommt und vom Kondensator 45 gefiltert wird, oberhalb aer negativen Spannung aus. der Spannungsquelle 24liegt.Mit dem Auslösen des Ausschalters hingegen wird die Spannung im Punkte 42 negativ. Ferner behält, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, die Spannung V₃₇ denjenigen Wert, den sie im Augenblick des Auslösens aufweist. The amplifier circuit 25 supplies a direct voltage at point 28, which is the measure of the alternating current I-,. reproduces. This voltage is also found at the terminals of the capacitor 37 as long as the transistor 33 is conductive, that is, as long as the voltage at point 42 is positive compared to the voltage at terminal 8b. This is true for dan state before a trip operation, as the positive voltage from the rectifier 8a - 8b comes and is filtered by capacitor 45, above aer negative voltage. the voltage source 24 is. When the switch is triggered, however, the voltage at point 42 becomes negative. Furthermore, as shown in FIG. 2, the voltage V ₃₇ retains the value it has at the moment of triggering.

Die Eingangsimpedanz des Verstärkers 39 ist groS genug, um keine wesentliche Entladung des Kondensators.37 während der Zeit der Ablesung des Anzeigegeräts 41 hervorzurufen.The input impedance of the amplifier 39 is large enough to no significant discharge of the capacitor. 37 during the Cause time of the reading of the display device 41.

Die Vergleichsschaltung 26 vergleicht die Spannung im Punkte 28 mit einer Bezugsspannung, die aus dem Potentio meter 32 kommt. Letzteres ist so geregelt, daß der Ausgang des Vergleichers 31 positiv wird, wenn der Wechselstrom I_3-4 den Maximalwert erreicht hat, der durch die Anstiegskurve festgelegt ist, sofern kein Auslösen stattfindet. Aus Fig. 3 ergibt sich, daS die Spannung V₁₇ in dem Moment, in dem der Vergleicher 31 umkippt, positiv wird. Der Wechselstrom I_3-4 ist sodann auf seinen anfänglichen Minimalwert zurückgeführt. Um das Starten eines erneuten Anstiegs zu verhindern, hält der Transistor 34 die Bezugsspannung auf dem Wert O, so lange die Spannung im Punkte 28 nicht aufgehoben wird, das heißt, so lange der Wechselstrom nicht The comparison circuit 26 compares the voltage at point 28 with a reference voltage that comes from the potentiometer 32 . The latter is regulated in such a way that the output of the comparator 31 becomes positive when the alternating current I _{3-4 has reached} the maximum value which is determined by the rise curve, provided that no tripping takes place. It can be seen from FIG. 3 that the voltage V ₁₇ becomes positive at the moment in which the comparator 31 switches over. The alternating current I _3-4 is then returned to its initial minimum value. In order to prevent the start of a new rise, the transistor 34 holds the reference voltage at the value 0 as long as the voltage in point 28 is not canceled, that is, as long as the alternating current is not

809829/0734809829/0734

ausgeschaltet worden ist.has been turned off.

In Fig. 3 ist in das Stromdiagramm I_3-4 der Wert I entsprechend dem ersten Stromwert oder dem Nichtfunktions-Nennwert sowie der Wert I„ entsprechend dem zweiten Stromwert oder dem sogenannten Funktions-Nennwert eingetragen.In FIG. 3, the value I corresponding to the first current value or the nominal non-function value and the value I "corresponding to the second current value or the so-called nominal function value are entered _{in the current diagram I 3-4.}

Korrrr: es zu keiner Auslösung, so wird die Spannung V._ an den Klemmen des Anzeigegeräts 41 auf den Anfangswert zurückgeführt. Gegebenenfalls kann man eine Signaleinrichtung hinzufügen, um anzuzeigen, daß der Vergleicher 31 funkcioniert hat oder daß der Wechselstrom nicht abgeschaltet worden ist.Corrrr: if there is no tripping, the voltage V._ is on the terminals of the display device 41 returned to the initial value. If necessary, a signal device can be added to indicate that the comparator 31 has worked or that the AC power has not been switched off.

Allgemein gesagt ergibt sich, daß die Verwendung der EIeK-tron .keinrichtungen 12, 20, 25, 26 .und 36 nur durch Einsatz des Brückengleichrichters möglich wird, der es gestattet, mit gleichgerichtetem Strom zu arbeiten, ohne den sinusförmigen Strom zu ändern, der durch die Schutzvorrichtung 2 fließt.Generally speaking, it follows that the use of the EIeK-tron .k devices 12, 20, 25, 26. And 36 is only possible by using the bridge rectifier, which allows working with rectified current without changing the sinusoidal current that flows through the protective device 2.

Wenn die Prüfvorrichtung nicht mit einem Unterbrecher versehen ist oder wenn die Schaltleistung des Unterbrechers zu gering ist, um in den Kreis des Fehlerstroms eingesetzt zu werden, so ist es einfach, die Schaltung der Vorrichtung derart zu modifizieren, daß der Auslösevorgang die gleichen Auswirkungen auf elektronische Schaltkreise ausübt wie das Abschalten des Fehlerstroms selbst.If the test device is not provided with an interrupter or if the breaking capacity of the interrupter is too high is small to be inserted into the circuit of the fault current, so it is easy to switch the device Modify so that the triggering process is the same Has effects on electronic circuits such as switching off the fault current itself.

Außerdem kann die Vorrichtung nach der Erfindung zum Prüfen von Ausschaltern verwendet werden, die nicht auf einen Differenzialstrom zur Masse oder zur Erde ansprechen, sondern auf einen Überlastungsstrom im Hauptschaltkreis selbst.In addition, the device according to the invention can be used for testing circuit breakers which do not respond to a differential current to ground or to ground, but to an overload current in the main circuit itself.

Die Schutzvorrichtungen sind häufig mit ZeitverzögerungenThe protective devices are often with time delays

809829/073*809829/073 *

versehen, um ein unbeabsichtigtes Auslösen unter Übergangsbedirgungen zu vermeiden, wie sie beispielsweise durch das Schließen des Leistungsstromkreises hervorgerufen werden. provided in order to avoid unintentional triggering under transitional conditions, such as those caused by closing the power circuit.

Das überprüfen dieser Zeitverzögerungen geschieht üblicherweise derart, da2 man c'„c- Zeit mi-3t, die nach dem Aufbrir-.en eines bestimmten Stroms bis zur Auslösung verstreicht, un'i daß r.-an diese Mc-ssung fü^r -binen anderen Stroxwert wiederholt. Derartige Messungen sind langwierig und wenig genau.The checking of these time delays is usually done in such a way that one c- time mi-3t, which elapses after the breaking up of a certain current until the triggering, and that ^r . repeated with a different stroke value. Such measurements are tedious and not very accurate.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht gleicherrr.a\>r, die Prüfung einer Zeitverzögerungscharakteristik, ohne do:; Zeitmessungen durchgeführt werden müssen. Tatsächlich roicht es aus, aufeinander folgende Messungen des Auslösestroms für unterschiedliche Neigungen des Stromanstiegs durchzuführen. Die Unterschiede in der Ablesung ergeben dann eine Anzeigt· für aen Einfluß der Verzögerung der Auslösung.The device according to the invention also enables a time delay characteristic to be checked without doing :; Time measurements must be carried out. In fact, it is sufficient to carry out successive measurements of the tripping current for different tendencies of the increase in current. The differences in the reading then give an indication of the influence of the delay in triggering.

Ξε sei noch darauf hingewiesen, daß Abwandlungen der beschriebenen Vorrichtung im Rahmen der Erfindung möglich sind.Ξε it should be noted that modifications of the described Device within the scope of the invention are possible.

Beispielsweise kann der Belastungswiderstand 10 in den Stromkreis auf der Wechselstromseite des Brückengleichrich ters geschaltet werden, V/enn jedoch dieser Belastungswiderstand mittels eines Umschalters unter verschiedenen Werten ausgewählt werden soll, und zwar entsprechend dem Nennstrom des auszuprobierenden Ausschalters, so ist es vorzuziehen, daß dieser Widerstand in der Schaltung auf der Gleichstromseite des Gleichrichters liegt, so daß durch eine solche Wahl die Spannung an den Klemmen auf der Gleichstromseite des Gleichrichters nicht verändert wird. For example , the load resistor 10 can be switched into the circuit on the alternating current side of the bridge rectifier , but if this load resistor is to be selected from various values using a changeover switch, namely according to the rated current of the circuit breaker to be tried out, it is preferable that this resistor in the circuit is on the DC side of the rectifier, so that such a choice does not change the voltage at the terminals on the DC side of the rectifier.

Ferner kann das Bauteil mit dem steuerbaren Widerstand aus einenr, von einem Motor bedienten Potentiometer bestehen. Furthermore, the component with the controllable resistor can consist of a potentiometer operated by a motor. Far-Far-

809829/073*809829/073 *

ncr kann der Transistor 38 durch ein Relais ersetzt wi-rden.ncr, the transistor 38 can be replaced by a relay wi-rden.

809829/Π734809829 / Π734

Leerse iteBlank

Claims (3)

5OCIETE COMMERCIALE CHAUVIN ARNOUX 188, rue Championnet5OCIETE COMMERCIALE CHAUVIN ARNOUX 188, rue Championnet 75018 Paris, Frankreich A -75018 Paris, France A - PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS Vorrichtung zum Erzeugen eines gleichmäßig ansteigenden Wechselstroms zjr Prüfung des Auslosesxr "λ.., eines Ausschalters, der an die aktiven Teile eines Netzes von sinusförmigen Wechselspannungen angeschlossen ist, v/obei der Ausschalter einen Unterbrecher aufweist, der von einer Schutzvorrichtung gesteuert wird, die eir Auslösen bei einem Strom hervorrufen soll, aer oberhalb eines ersten Wertes, des sogenannten Nichtfunktiona-.\ennwertes, und unterhalb oder auf gleicher Höhe oanss zweiten Wertes, des sogenannten Funktions-Nennwertos liegt; wobei ferner die Generatorvorrichtung einen Belqstungswiderstand verwendet, um einen Fehlerstrom zwischen einer Klemme des Netzes stromabwärts der Schutzvorrichtung des Ausschalters und der Messe oder der Erde oder einer anderen aktiven Quelle des Netzes zu erzeugen;Device for generating a steadily increasing alternating current for testing the Auslosxr "λ .., a circuit breaker which is connected to the active parts of a network of sinusoidal alternating voltages, v / obei the circuit breaker has an interrupter which is controlled by a protective device which eir Triggering is intended to cause a current, which is above a first value, the so-called non-functional value, and below or at the same level as the second value, the so-called functional nominal value; furthermore, the generator device uses a load resistor to between a fault current downstream to generate a terminal of the network, the protection device of the circuit breaker and the fair or the earth or other active source of the network; 809829/0734809829/0734 vobei auf?ardem der gleichmäßige Wechselstromanstieg ausgehend von einem Minimalwert unterhalb des ersten Stromwertes von mindestens einem Leistungstransistor hervorgerufen wird, welcher in einem Schaltkreis liegt, der die t?iicn Klemmen auf der Gleichstromseite eines Brücken-Cjloicr ricT ters ni-.oinand^r verbindet, wühlend dessin KIOf-Y*.cη auf der .. rcis-jistronseite zum einen an die "" — renn:¹:, strü-v-iacv/L.'· tu -Jet- Sicherheitsvorrichtung Ii i,--.'\'.)e !■■.■">■··-■ ■'-··.·3 Nutzt r< ·_τ.~ 2u.·' arJe^en an die i'asse odar j:o .r Jo od.-· :iri: c .. .·- aktive Kieme des .\?tzuS ang- .c.'i.c::^.-' ν .Γ. .; u^j ;.;bei schließlich die oteuorkl . n-Moreover, the steady alternating current increase starting from a minimum value below the first current value is caused by at least one power transistor, which is located in a circuit that connects the daily terminals on the direct current side of a bridge circuit , rummaging dessin KIOf-Y * .cη on the .. rcis-jistron page on the one hand to the "" - renn: ¹ :, strü-v-iacv / L. '· tu -Jet- safety device Ii i, -.' \ '.) e ! ■■. ■ "> ■ ·· - ■ ■' - ··. · 3 Uses r <· _τ. ~ 2u. · 'arJe ^ en to the i'asse odar j: o .r Jo od.- ·: iri: c ... · - active gill of the. \? TzuS ang- .c.'ic :: ^ .- 'ν .Γ..; U ^ j;.; At finally the oteuorkl . n- i.'ts ! '. tjT_;:^r;*.'C^r:r,. jtcrs cn die Ausgangsklerrine eine;i.'ts! '. tjT _; : ^r ; *. 'C ^r : r ,. jtcrs cn the exit clerrine one; .Tatfe". Ver^-tär'.C-.: iit großem Verstärkun^sgrad an j>.; :.h-Oi-•j?n i^t, 'J'-'V.*.·! :.-rs^J 3^r Eingang einen Teil tierjeriicor -pannuno at'fni ν .t, die an den Klemmen eines in 5cfi3lt<-eis ur j^icriif-vM^' :e des Brückentransistors lieconden 'Ie3-■/lo'erctanoes α-j-'ni'-..-t, während ein zweitor Eincang ·: .<z Ver-,■tarkc-rs eine 3-jannuny erhält, die aus einer Progrc:: .z.—\- "ichtuno konrnt, welche den gleichmäßigen Anstieg ües .t-c^liL· .-1stroms sicnerstellt,.Tatfe ". Ver ^ -tär'.C- .: i with a high degree of gain at j>.;: .h-Oi- • j? Ni ^ t, 'J' - 'V. *. ·!:. -rs ^J 3 ^r input a part tierjeriicor -pannuno at'fni ν .t, which lieconden 'Ie3- ■ / lo'erctanoes α at the terminals of a in 5cfi3lt <-eis ur j ^ icriif-vM ^': e of the bridge transistor -j-'ni '-..- t, while a two-port input ·:. <z Ver, ■ tarkc-rs receives a 3-jannuny, which can from a program :: .z .— \ - "ichtuno, which creates the steady rise of the ^{.tc l} iL · .-1current, -Ja.3 in an sich gekannter Weise Speichermittel vorgesehen 3iid, um den Wert dos Viechseistroms zum Zeitpunkt der Auslösung des Ausschalters zu speichern; daß die Programmeinrichtung (20) in an sich bekannter Weise einen Progra-nmkondensator (21) aufweist, der zum Zeitpunkt der Funktionsprüfung des Ausschalters von einer Hilfs-Spannungsquelle (24) gespeist wird und in Reihe mit einem Widerstand (22) liegt, wobei deren gemeinsamer Punkt (17) an das Steuergitter (23) eines Feldeffekttransistors (19) angeschlossen ist, dessen Leitungswiderstand zusammen mit einem Widerstand (18) einen Spannungsteiler bildet, dessen mittlerer Punkt (46) eine Spannung (V-^) ^Qn den zweiten Eingang d:.-s ersten Verstärkers (13) mit großem Verstärkungsgrad liefert;-Yes.3 in a manner known per se, storage means are provided in order to store the value dos Viechseistroms at the time the switch is triggered; that the program device (20) has, in a manner known per se, a program capacitor (21) which is fed from an auxiliary voltage source (24) at the time of the functional test of the switch and is in series with a resistor (22) common point (17) is connected to the control grid (23) of a field effect transistor (19), the line resistance of which forms a voltage divider together with a resistor (18), the middle point (46) of which has a voltage (V- ^) ^Q n the second input d: .- s provides a first high gain amplifier (13); BAD 809829/0734 BATH 809829/0734 dcS der Spannungsteiler (18,19) zwischen den beiden !'lernen (8a,ob) auf aar Gleichstronseite des Brückt;n- -!leichricr.tc-rs (6) liect; und da3 RückführeinrichtuTjen, die in Richtung auf den minimalen Stromwert arbeiten, vorgesehen sind, um den Wechselstrom auf seinen Mininalwert zurückzuführen, für den Fall, daß ein Wechselstrom "•bferhalb c"cs zweiten Stror^wertes erreicht wird, ohne ccß 3S zu einer Auslosung kommt.dcS the voltage divider (18,19) between the two! 'learn (8a, whether) on aar direct current side of the bridge; n- -! leichricr.tc-rs (6) liect; and that feedback devices, which work in the direction of the minimum current value, are provided in order to return the alternating current to its minimum value in the event that an alternating current "below c" and the second current value is reached without causing a draw comes. 2. Vorrichtung ncch Anspruch 1,
JOd¹J^1-Ch. gekennzeichnet,2. Device according to claim 1,
JOd ¹ J ^1- Ch. Marked, ■Ja3 d:Ls in .Dichtung auf den minimalen Stromwert arbeitende "uckfJhreinrichtunc (25,26) einen zweiten Verstärker \2~) ii" großem Veratbrkur.gsyrad aufweist, dessen einer ...">;· -^^1--■^iii an con Kier-nen d>;s '-'e'swiderstandes (14) auftr-ct·..·· *■■ ■Tlei c hg er ichtete '.'.'<= chseisoonni-'no erhalt und dessen '.js-'^ong (2S) über einen Intecratiönskondensator (29) end einen oarollelen Widerstand (30) an diesen Eingang angeschlossen ist, und zwar derart, daß mit einer relativ geringen Zeitkonstante der Mittelwert des V/echselstro-.s >jrmittelt wird, der durch die Schutzvorrichtung des Ausschalters fließt; ur.ci daß die Rückführeinrichtung einen Komparator (31) besitzt, dessen Eingänge zum einen an den Ausgang (28) des zweiten Verstärkers (27) und zum anderen an eine Bezugsspannungsquelle (24,32) angeschlossen s.ind, während sein Ausgang mit dem gemeinsamen Punkt (17) dos Progrannmkondensators (21) und des Widerstandes (22) in Verbindung steht, und zwar derart, daß der Komparator in Funktion tritt, wenn der Maximalstrom erreicht wird, und ferner derart, daß der Ausgang des Komparators kontinuierlich ein Potential zum Entladen des genannten Programmkondensators (21) liefert. Yes3 d: Ls in .dichtung working "uckfJhreinrichtunc (25,26) a second amplifier \ 2 ~) ii" large Veratbrkur.gsyrad, one of which ... ">; · - ^ ^1- - ■ ^ iii to con Kier-nen d>; s '-'e's resistancees (14) on tr-ct · .. ·· * ■■ ■ Partly c hg er ierte'. '.'<=chseisoonni-'no received and its 'js -' ^ ong (2S) oarollelen a resistor (30) is connected via a Intecratiönskondensator (29) end connected to this input, and in such a way that with a relatively small time constant of the average value of the V / echselstro-.s > is determined that flows through the protective device of the circuit breaker; ur.ci that the feedback device has a comparator (31), the inputs of which are connected to the output (28) of the second amplifier (27) and to a reference voltage source (24, 32) are connected, while its output is connected to the common point (17) dos Progrannmkondensators (21 ) and the resistor (22) in such a way that the Kompar Ator comes into operation when the maximum current is reached, and also in such a way that the output of the comparator continuously supplies a potential for discharging said program capacitor (21). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Klemme des Netzes, an der der Wechselstrom erzeugt wird, ebenfalls stromabwärts der Sicherheitsvorrichtung liegt, dadurch gekennzeichnet,3. Device according to claim 1 or 2, wherein the terminal of the network at which the alternating current is generated is also downstream of the safety device, characterized, R09829/0734 BADCRiGKALR09829 / 0734 BADCRiGKAL daß die Speichereinrichtung (36) folgende Bauteile aufweist: Einen Speicherkondensator (37)} einen zweiten
Feldeffekttransistor (38), dessen Leitungswiderstand den Speicherkondensator (37) an den Ausgang (28) des zweiten Verstärkers (27) anschließt und dessen Gitter mit dem gemeinsamen Punkt (42) eines Spannungsteilers (43,44) verbunden ist, der in Reihe mit der genannten Hilfs-^Gleichjoannungsquelle (24) an die Klemmen (6a, 8b) auf der
Gleichstrorpseite des Brückenkondensators (6) angeschlossen ist; jnd einen dritten Verstärker (39), dessen einer -ingano an cen Speicherkondensator (37) angeschlossen
ist und dessen zweiter Eingang mit dem Verstärker-Aus-
:ong (40) in Verbindung steht, wobei an diesem Ausgang
J«r lioSwei-t des Auslcsestroms des Ausschalters erscheint, und zwar in Form einer Gleichspannung, die nach Jar Auslösung nicht verschwindet. that the storage device (36) has the following components : a storage capacitor (37)} a second one
Field effect transistor (38), the line resistance of which connects the storage capacitor (37) to the output (28) of the second amplifier (27) and whose grid is connected to the common point (42) of a voltage divider (43,44) which is in series with the named auxiliary ^ Gleichjoannungsquelle (24) to the terminals (6a, 8b) on the
DC side of the bridge capacitor (6) is connected; jnd a third amplifier (39), one of which is -ingano connected to cen storage capacitor (37)
and its second input with the amplifier output
: ong (40) is in connection, where at this output
J "r-t lioSwei of Auslcsestroms of the circuit breaker appears in the form of a DC voltage, which does not disappear after Jar release. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
jei de" der Belastungswiderstand in Abhängigkeit vom
'Jennst^om des zu prüfenden Ausschalters unter verschiedenen .Verten ausgewählt wird,
dadurci gekennzeichnet,Device according to one of Claims 1 to 3,
jei de "the load resistance depending on the
'Jennst ^ om of the circuit-breaker to be tested is selected from various.
dadurci marked, -Jaß der Belastungswxderstand (10) im Schaltkreis auf der 31eichstromseito des Brückengleichrichters (6) liegt, und zwar derart, daß durch die genannte Auswahl die Spannung an den Klemmen (8a,8b) an der Gleichstromseite des Brückengleichrichters (6) nicht verändert wird. -Jass the load resistance (10) in the circuit on the 31eichstromseito of the bridge rectifier (6), in such a way that the said selection does not change the voltage at the terminals (8a, 8b) on the direct current side of the bridge rectifier (6). 809829/073A809829 / 073A