AT253036B - Schaltungsanordnung für elektronische Schutzeinrichtungen zur Erfassung von Überstrom bzw. Über- oder Unterspannungen - Google Patents

Description

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   Schaltungsanordnung für elektronische Schutzeinrichtungen. zur Erfassung von Überstrom bzw.   Über-oder   Unterspannungen 
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für elektronische Schutzeinrichtungen zur Erfassung von Überstrom bzw.   Über- oder   Unterspannungen in elektrischen Wechselstromnetzen. 



   Es sind Schaltungsanordnungen bekannt, bei denen der Überstrom durch Messung der Momentanwerte festgestellt wird. Dieses Messverfahren lässt sehr kurze Auslösezeiten zu, jedoch sind besondere Massnahmen notwendig um es für verzerrte Wechselstromgrössen (Spitzen) zu verwenden. 



   Bei einer ändern Anordnung wird das Überschreiten eines bestimmten Amplitudenwertes kontrolliert,   u. zw.   für die Dauer eines definierten Zeitabschnittes innerhalb jeder Halbwelle, wozu die periodische Eingangsgrösse in eine spezielle Impulsfolge umgewandelt wird, deren Gleichstromglied als eigentliche Messgrösse fungiert. 



   Des weiteren sind Anordnungen bekannt, bei denen die Integrationsgrenzen von einer beliebig einstellbaren Vorspannung eines als steuerbarer Nebenschluss wirkenden Transistor und der Eingangsspannung abhängen und die Spannung am Kondensator schneller als bei festen Integrationsgrenzen ansteigt. Eine andere Schutzeinrichtung ist so aufgebaut, dass ein mit dem zu überwachenden Stromkreis gekuppelter Eingangskreis ein in seiner Höhe von der Grösse des Stromes (oder der Spannung) im zu überwachenden Stromkreis entsprechendes Gleichstromsignal an einem Speicherkreis anlegt, der aus zwei in Reihe geschalteten Widerstands- und Reaktanzelemente enthaltenden Abschnitten besteht,, und dass von mindestens zwei Widerstandselementen des einen Abschnittes das eine mit einem nichtlinearen Impedanzglied in der Weise verbunden ist,

   dass ein Parameter dieses Abschnittes und damit die Zeitkonstante des Speicherkreises verändert wird, wenn die an das Impedanzglied angelegte Spannung einen vorbestimmten kritischen Wert erreicht. 



   Die bekannten Schutzeinrichtungen haben bei Unempfindlichkeit gegen Störspitzen den Nachteil, dass ihre Auslösezeit zu gross ist oder aber sie besitzen bei geringer Auslösezeit eine zu hohe Empfindlichkeit gegen Störspitzen. 



   Zweck der Erfindung ist es, die aufgezeigten Mängel zu beseitigen und eine Schaltungsanordnung mit kurzen Auslösezeiten, geringem Kurvenformeinfluss und Unempfindlichkeit gegen Störspitzen zu schaffen. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe'zugrunde, die Eingangswechselspannung der Schutzeinrichtung in Impulse zu formen, die bei Erreichen einer bestimmten Breite eine Vergleichsschaltung passieren und entsprechende Zählstufen steuern. 



   Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass die Eingangswechselspannung je Phase über eine bekannte Schaltung, bestehend aus einem Stromwandler, einem   Bürdenwiderstand.   einer Übertragerdiode, einer Begrenzerdiode und ein aus Widerständen bestehendes Netzwerk, durch einen Schmitt-Trigger in bekannter Weise in Impulse geformt wird. 

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 steuert und gleichzeitig läuft die Kippstufe 12 an. 



   Bei einem Impuls, dessen Dauer kürzer als die eingestellte Ablaufzeit der monostabilen Kippstufe 12 ist, wird durch seine Abfallflanke die Kippstufe 12 vor dem Ablaufen in die Ausgangslage zurückgezogen. Ist die Impulsdauer länger als die an der monostabilen Kippstufe 12 durch die Einstellglieder 13 : 14 vorgegebene Zeit, so steht am Ausgang der monostabilen Kippstufe 12 an Stelle des L-Signals ein 0-Signal an. Da gleichzeitig am Negator 9 ein 0-Signal ansteht, wird der Negator 16 so gesteuert, dass an seinem Ausgang ein L-Signal steht. 



   Durch das   R-C-Glied   10, 10'verhindert man ein Auftreten der durch die physikalisch bedingte Trägheit des Transistors hervorgerufenen Wischimpulse. Das Ausgangssignal des Negators 16 steuert eine bistabile Kippstufe 17 derart, dass das Auftreten eines L-Signals durch einen Verstärker 18 und einen Leuchtmelder 19 optisch sichtbar gemacht wird. Die Ausgangssignale der Negatoren 17,17', 17", welche aus den Eingangsgrössen der Phasen R, S, T resultieren, werden in dem Oder-Glied 21 zusammengefasst. 



   Das resultierende Ausgangssignal des Oder-Gliedes 21, welches eine der Netzfrequenz entsprechende Impulsfrequenz besitzt, wird durch einen Frequenzteiler 22 auf 10 Hz herabgesetzt. Mit dieser Frequenz wurden die Zählstufen 24,25 angesteuert. Der zeitliche Ablauf wird über Bewertungswiderstände 29 und ein Anzeigeinstrument 30 sichtbar gemacht. Die gewünschte Verzögerungszeit kann durch die Vorwählmatrix 31 vorgewählt werden und nach Ablauf der eingestellten Zeit kann an der Vorwählmatrix 31 das Auslösesignal abgenommen werden.

   Um in jeder Impulsfolge einen Löschimpuls für den Frequenzteiler 22 und die Zählstufen 23, 24 zu erhalten, wird die Impulsfolge hinter dem Oder-Glied 21 durch das   R-C-Glied   25,   25'geglättet   und durch den Impulsformer 26 mit nachgeschalteten Differentialglied 27,   27'ein   einmaliger Löschnadelimpuls erzeugt. Der Nadelimpuls kann auch von Hand durch ein konstantes L-Signal mittels einer Taste erzeugt werden. 



   Nach Fig. 3 ist der monostabilen Kippstufe 12 eine monostabile Kippstufe 33 parallelgeschaltet, an die ebenfalls unmittelbar ein Kondensator 34 und ein veränderlicher Widerstand 35 zur Vergleichsimpulsbreiteneinstellung angeschlossen ist. 
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 Glied 36, dessen Ausgang zur Schnellauslösung führt. 



   Durch das Parallelschalten der monostabilen Kippstufen 12,33 ist es möglich die Breite der vom Schmitt-Trigger 8 abgegebenen Impulse mit weiteren Impulsbreiten zu vergleichen. Wird die weitere monostabile Kippstufe 33 für eine grössere Impulsbreite eingestellt, so besteht die Möglichkeit bei hohen Fehlerströmen eine sofortige Auslösung (Schnellauslösung) zu bewirken. 



   Nach Fig. 4 ist der Begrenzerdiode 5 eine Niveaudiode 37, ein veränderlicher Widerstand 38 und ein Widerstand 39 nachgeschaltet, dessen Ausgang mit dem Schmitt-Trigger 8 verbunden ist. 



   Beim Überschreiten eines durch die Niveaudiode 37 bestimmten Spannungspegels beginnt die Niveaudiode 37 voll zu leiten. Das Netzwerk bestehend aus dem veränderlichen Widerstand 38 und dem Widerstand 39 liegt an Spannung und der Schmitt-Trigger 8 formt den Spannungssprung in ein L-Signal um. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Schaltungsanordnung für elektronische Schutzeinrichtungen zur Erfassung von Überstrom bzw. 



    Über- oder   Unterspannung in elektrischen Wechselstromnetzen, bei der die je Phase über Strom wandler, Bürdenwiderstände, Übertragerdioden, Begrenzerdioden und ein aus Widerständen bestehendes Netzwerk   abgegriffene Eingangswechselspannung durch einen Schmitt-Trigger in Impulse geformt wird, dadurch    gekennzeichnet, dass die Impulse über einen Kondensator (11) ein Vergleichsglied passieren, das aus einer monostabilen Kippstufe (12), einem Kondensator (13) und einem veränderlichen Widerstand (14) 
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 Oder-Glied (21) vereinigt ist, das über einen Frequenzteiler (22) mit den Zählstufen (23, 24) verbunden wird.

Claims (1)

1. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass beiden übertragern (3, 3', 3") einer bei Drehstromsystemen entweder gegenläufig gewickelt ist, oder die Sekundär- <Desc/Clms Page number 4> wicklung über Kreuz angeschlossen wird.

   3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzwerk aus einem konstanten Widerstand (6) und einem veränderlichen Widerstand (7) besteht.

   4. Schaltungsanordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dassdemNegator (16) eine löschende bistabile Kippstufe (17) sowie eine Löschtaste (20), ein Verstärker (18) und ein Leucht- melder (19) nachgeschaltet sind.

   5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenztei- ler (22) und die Zählstufen (23,24) über ein R-C-Glied (25) bzw. ein Differentierglied (27) mit einem Impulsformer (26) und einer Löschtaste (28) verbunden sind.

   6. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zählstufen (23,24) einerseits über Bewertungswiderstände (29) mit einem Anzeigeinstrument (30) und anderseits mit einer Vorwählmatrix (31) verbunden sind.

   7. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Negator (9) und der R-C-Kombination (10,10') ein weiteres Vergleichsglied, bestehend aus einer monostabilen Kippstufe (33), einem Kondensator (34) und einem veränderlichen Widerstand (35) par- allelgeschaltet ist, dem ein Oder-Glied (36) zur Betätigung der Schnellauslösung zugeordnet ist.

   8. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzerdiode (5) eine Niveaudiode (37) ein veränderlicher Widerstand (38) und ein Widerstand (39) nachgeschaltet sind.