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Automatische elektronische Vorrichtung zum teilweisen oder vollständigen Abschalten und Wiedereinschalten einer elektrischen Leitung
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Vorrichtung zum automatischen teilweisen oder vollständigen Unterbrechen oder Wiederschliessen einer elektrischen Leitung, bei der der Spannungsab- fall an Widerständen, die im Laststromkreis liegen dazu benützt wird, um über einen Transistor ein Re- lais zu steuern, das die Last abschaltet sobald der Laststrom eine bestimmte Grösse überschreitet und wieder einschaltet, wenn der Strom seinen normalen Wert wieder erreicht. Die von bestimmten Strom- werten des Speisestromkreises abhängige Funktionsgenauigkeit der Vorrichtung ist umso grösser, je genauer der Faktor cos so der einzelnen Abschnitte der Anlage bekannt ist.
Die Erfindung besteht darin, dass zwei die Ströme in zwei Wechselstromleitern überwachende Widerstände Verwendung finden, deren Spannungsabfälle über zwei sekundärseitig über Gleichrichter parallelgeschaltete Transformatoren in einem Brückenstromkreis eingeführt werden und die Spannung an der Brückendiagonale den Wert der Basisspannung eines Transistors ändert, wobei der Transistor, wenn die zusätzliche Spannung infolge des von der gesamten Anlage aufgenommenen Stromes einen bestimmten Wert erreicht, freigegeben wird und der Strom durch das Relais fliesst.
Durch entsprechende Ausnutzung der in den Feldern der Widerstände entstehenden Spannungsunterschiede lässt sich ein zuvor durch zwei Widerstände auf Sperrung polarisierter Transistor freigeben, so dass der Strom durchfliessen kann. Danach dient der Transistor als elektronischer Ausschalter.
Um bei sehr kurzen Belastungsspitzen eine Widerholung der teilweisen Abschaltung der Belastung in kurzen Abständen zu vermeiden, ist zur Funktionssteuerung der erfindungsgemässen Vorrichtung ein Thermostat oder ein ähnliches Element vorgesehen, das der Vorrichtung nachgeschaltet und derart einstellbar ist, dass die Abschaltung durch einen Spitzenwert in Abhängigkeit von der Zeit, d. h. in umgekehrten Verhältnis zur Zeit erfolgt, wobei ein höherer Spitzenwert nur sehr kurze Zeit und niedrigere Spitzenwerte entsprechend länger auftreten können.
In der Zeichnung, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, ist die einzige Figur ein Schaltschema der erfindungsgemässen Vorrichtung.
In der Zeichnung sind 1 und 2 Widerstände, die in einer Stromverteilungsleitung einer elektrischen Anlage angeordnet sind. Zum Gleichrichten der an den Anschlussklemmen der Widerstände 1 und 2 aufgenommenen Spannung und zum Weiterleiten des gleichgerichteten Stromes an die Anschlussklemmen eines Potentiometers 5 dienen zwei Gleichrichter, die aus einer Diode 3 mit einem Kondensator 4 bzw. aus einer Diode 3'mit einem Kondensator 4'bestehen. Zwischen den Widerständen 1 und 2 und den Gleichrichtern befinden sich zwei Transformatoren 6 und 6', die zum Entkoppeln dienen.
Ein Teil der an den Anschlussklemmen des Potentiometers 5 aufgenommenen Spannung wird zusätzlich der einen Widerstand 7 speisenden Spannung zugeleitet und verändert dadurch den Wert der Basispolarisation eins Transistors 8. Wenn die "zusätzliche" Spannung infolge des von der gesamten Anlage aufgenommenen Stromes einen bestimmten Wert erreicht hat, wird der Transistor 8 freigegeben, so dass
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der Strom durch ein Relais 9 fliessen kann.
Um die Vorrichtung den verschiedenen zu regelnden elektrischen Belastungen anzupassen, genügt es, den Wert der "zusätzlichen" Spannung festzulegen, wobei die Einstellung der Vorrichtung mittels des Schiebewiderstands des Potentiometers 5 erfolgt.
Wenn das Relais 9 einmal auf einen bestimmten Wert des Leistungsstroms eingestellt ist und das entsprechende optische oder akustische elektrische Signal erhalten hat, durch das die Abschaltung einer gegebenen Belastung induziert wird, ist zur Widerherstellung derselben Belastung, wenn der Leitungsstrom einen bestimmten Wert unterschritten hat, auf der Ausgangsseite des Relais 9 ein Potentiometer 10 angeordnet, das, entsprechend eingestellt, das Relais 9 und damit das Signal abschaltet, wenn der Leitungsstrom seinen ursprünglichen Wert wieder erreicht hat.
Ein zu den Anschlussklemmen des Relais 9 im Nebenschluss liegender Kondensator 11 hat die Funktion, die der Impedanz des Relais 9 zuzuschreibenden Überströme abzuschwächen.
Der Grundstromkreis zur Speisung des Transistors 8 und des Relais 9 besteht aus einem Transformator 12, einem Gleichrichter 13 und einem Kondensator 14. Ein Widerstand 15 dient als Kathodenschutz für den Emitter des Transistors 8.
Den Kontakten des Relais 9 ist ein einstellbarer Thermostat 16 und 17 oder ein ähnlich arbeitendes Gerät für die teilweise Abschaltung der Belastung mittels eines Fernschalters 18 in Abhängigkeit von der Dauer der zeitweiligen Überlastung nachgeschaltet.
Die beschriebene Vorrichtung ist für eine maximale Stromstärke von 5 A vorgesehen. Wenn der Leitungsstrom stärker ist, kann die Vorrichtung durch normale Vorschaltwiderstände mit einem Sekundärstromkreis von 5 A ergänzt werden.
Die Vorrichtung kann durch geringfügige Abänderung ihrer Elemente sowohl für einen Dreiphasenals auch für einen Einphasenstromkreis verwendet werden. Eine der einfachsten Verwendungsmöglichkei-
EMI2.1
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Vorrichtung zum automatischen, teilweisen oder vollständigen Unterbrechen oder Wiederschliessen einer elektrischen Leitung, bei der der Spannungsabfall an Widerständen, die im Laststromkreis liegen dazu benützt wird, um über einen Transistor ein Relais zu steuern, das die Last abschaltet sobald der Laststrom eine bestimmte Grösse überschreitet und wieder einschaltet, wenn der Strom seinen normalen Wert wieder erreicht, dadurch gekennzeichnet, dass zwei die Ströme in zwei Wechselstromleitern überwachende Widerstände (1, 2) Verwendung finden, deren Spannungsabfälle über zwei sekundärseitig über Gleichrichter parallelgeschaltete Transformatoren in einen Brückenstromkreis eingeführt werden und die Spannung an der Brückendiagonale den Wert der Basisspannung eines Transistors (8) ändert, wobei der Transistor (8),
wenn die zusätzliche Spannung infolge des von der gesamten Anlage aufgenommenen Stromes einen bestimmten Wert erreicht, freigegeben wird und der Strom durch das Relais (9) fliesst.