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An die Betriebssicherheit elektrischer Verteilnetze werden ständig grössere Anforderungen gestellt.
Auftretende atmosphärische Überspannungen oder auch innere überspannungen, wie z. B. von Schalthandlungen ausgelöst, die in elektrischen Anlagen zu Schäden führen können, werden daher immer mehr durch überspannungsableiter begrenzt. Diese Ableiter sind Ventilableiter, die beim überschreiten ihrer Ansprechspannung über Funkenstrecken und Ableiterwiderstände mit Ventilcharakteristik Ladungen nach Erde ableiten. über die Häufigkeit des Ansprechens dieser Ableiter an den verschiedenen Einbauorten sind bisher nur relativ wenige Ergebnisse bekannt. Dies deshalb, weil die Ableitvorgänge am überspannungsableiter äusserlich keine sichtbaren Zeichen hinterlassen, sondern nur im Innern an den Funkenstrecken grössere oder kleinere Lichtbogenansprechspuren entstehen.
Letztere können aber nur nach Zerlegung eines Ableiters, wodurch dieser unbrauchbar wird, festgestellt werden. Um diese Schwierigkeiten zu umgehen, wurden Abbildfunkenstrecken entwickelt, die an Ableitern angebaut werden können und deren Funktenstrecke zugänglich ist, so dass diese in beliebigen Zeitabständen kontrolliert werden kann. Damit wird vor allem ein Rückschliessen auf den Zustand der Funkenstrecken im Ableiter möglich. Es zeigt sich jedoch immer wieder, dass die Lichtbogenansprechspuren an den einzelnen hintereinandergeschalteten Funkenstrecken sehr unterschiedlich sind und daher ist auch nur eine sehr vage Ausage über die Zahl der tatsächlichen Ansprechvorgänge möglich.
Der Wunsch nach Ansprechzählern ist daher schon lange bekannt. Es wurden auch verschiedene Ausführungen bereits entwickelt und praktisch erprobt. Das grundsätzliche Zählprinzip beruht bei diesen darauf, dass der Ableitstrom oder ein Teil desselben einen Kondensator auflädt und dieser Kondensator sich anschliessend langsam über ein Zählwerk entladen kann. Da der erste Vorgang sehr schnell in einigen j-t sec vor sich geht, haftet auch diesem Zählprinzip eine gewisse Unsicherheit an. Zählgeräte dieser Art sind daher relativ selten im praktischen Einsatz.
Die Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, die Nachteile der bekannten Ansprechzähler zu vermeiden und eine Einrichtung zu schaffen, die eine sehr präzise Steuerung eines Zählwerkes ermöglicht. Insbesondere handelt es sich bei der Erfindung um einen Ansprechzähler für überspannungsableiter, bei denen der Spannungsabfall an einem vom Blitzstrom bzw.
Ableitstrom durchflossenen Leiterstückes eines die Verbindung zwischen Oberspannungsableiter und Erde herstellenden Leiters zur Auslösung eines Zählvorganges ausgenutzt wird, welcher Ansprechzähler dadurch als Erfindung gekennzeichnet ist, dass am Eingang des Ansprechzählers ein Gleichrichter, vorzugsweise in Brückenschaltung vorgesehen ist, auf den eine beispielsweise aus Widerstand und Zenerdiode bestehende Spannungsbegrenzungsschaltung folgt, deren Ausgang am Eingang eines elektronischen Schalters (z.
B. eines Thyristors, eines Transistors, einer Kaltkathodenröhre usw.) liegt, dessen Ausgangselektrode über die Reihenschaltung der Wicklung eines Zählrelais mit einem Widerstand mit einem Pol einer Spannungsquelle verbunden ist und zwischen dem andern Pol der Spannungsquelle und dem dem Widerstand und der Wicklung des Zählrelais gemeinsamen Verbindungspunkt ein Speicherkondensator zugeordnet ist.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Taste mit Arbeitskontakten vorgesehen, von der ein Kontakt über einen Widerstand mit dem Eingang des elektronischen Schalters verbunden ist und der andere Kontakt zu jenem Pol der Spannungsquelle führt, an dem der Widerstand der Reihenschaltung liegt.
Der Vorteil des erfindungsgemässen Ansprechzählers liegt darin, dass der Ableitstrom nur zum Triggern des Zählwerkes verwendet wird und daher die Zählung, wie bereits erwähnt, sehr präzise erfolgt. Der Zähler steht nach jeder Zählung, ohne quittiert werden zu müssen, für weitere Zählungen ständig bereit. Um den elektronischen Schalter nicht durch überspannungen zu gefährden, ist ein überspannungsschutz, beispielsweise in Form einer Zenerdiode mit vorgeschaltetem Widerstand, vorgesehen.
Des weiteren kann die Betriebsbereitschaft des erfindungsgemässen Ansprechzählers durch Betätigung der vorstehend erwähnten Taste jederzeit leicht überprüft werden.
Zum Betrieb des Ansprechzählers ist noch eine Gleichspannungsquelle erforderlich, die in Form einer Batterie in den Zähler eingebaut ist. Die Kapazität einer solchen Batterie wird man zweckmässigerweise so wählen, dass sie mindestens ein Jahr die Funktion des erfindungsgemässen Ansprechzählers sicherstellt.
Weitere Merkmale und Einzelheiten über die Funktion des erfindungsgemässen Ansprechzählers können der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen entnommen werden. Fig. 1 zeigt die Anordnung des Ansprechzählers im Zusammenhang mit beispielsweise drei überspannungsableitern und in Fig. 2 ist die Schaltanordnung des Ansprechzählers dargestellt.
Wird über einen oder mehrere der in Fig. 1 eingezeichneten überspannungsableiter--A, B, C-eine überspannungswelle abgeleitet, so wird an der gemeinsamen Ableitung, z. B. zwischen den Punkten--Ei und E2--, eine Spannungsdifferenz auftreten, die dem Zähler--Z--zugeleitet wird. Fig. 2 zeigt nun ein Schaltschema des Zählers.
Eine solche, kurzzeitig auftretende Spannungsdifferenz zwischen den Eingangsklemmen--Ei und E --wird über einen Brückengleichrichter--l--und eine Spannungsbegrenzung, bestehend aus Widerstand--2--und Zenerdiode--3--, einem elektronischen Schalter, für welchen beispielsweise ein Thyristor --4-- verwendet wurde, zugeführt. überschreitet der zwischen Steuerelektrode und Kathode fliessende Steuerstrom einen bestimmten Wert, so wird der Thyristor leitend und der aus der fremden Stromquelle--7--aufgeladene Kondensator--9--kann sich über die Spule--5--des Zählwerkes entladen, wodurch eine Registrierung am Zählwerk erfolgt.
Der Thyristor bleibt
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so lange leitend, auch wenn der Steuerstrom wieder verschwindet, bis der Entladestrom unter einen Mindestwert, den sogenannten Haltestrom, sinkt. Daher kann sich die im Kondensator gespeicherte Energie unabhängig von der Dauer des Ansprechvorganges im Ableiter relativ langsam über das Zählwerk entladen, wodurch eine sichere Registrierung gewährleistet wird. Nach Ablauf dieses Zählvorganges sperrt der Thyristor wieder und die eingebaute Stromquelle--7--kann den Kondensator --9-- wieder selbsttätig aufladen. Das Zählgerät ist dann wieder für die nächste Zählung bereit. Damit ist eine fortlaufende, selbsttätige Registrierung von Ansprechvorgängen sichergestellt.
Zur Prüfung der Zählbereitschaft kann über die Taste--10--mit den Arbeitskontakten-11, 12-ein Plusimpuls über den Widerstand --13-- an den Widerstand-2gegeben werden. Damit ist eine jederzeitige Überprüfung des Zählgerätes möglich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ansprechzähler für überspannungsableiter, bei denen der Spannungsabfall an einem vom Blitzstrom bzw. Ableitstrom durchflossenen Leiterstück eines die Verbindung zwischen überspannungsableiter und Erde
EMI2.1
dass am Eingang (Ei, E2) des Ansprechzählers ein Gleichrichter (1), vorzugsweise in Brückenschaltung vorgesehen ist, auf den eine beispielsweise aus Widerstand (2) und Zenerdiode (3) bestehende Spannungsbegrenzungsschaltung folgt, deren Ausgang am Eingang eines elektronischen Schalters (4) (z.
B. eines Thyristors, eines Transistors, einer Kaltkathodenröhre usw.) liegt, dessen Ausgangselektrode über die Reihenschaltung der Wicklung (5) eines Zählrelais mit einem Widerstand (6) mit einem Pol (+) einer Spannungsquelle (7) verbunden ist und zwischen dem andern Pol (-) der Spannungsquelle (7) und dem dem Widerstand (6) und der Wicklung (5) des Zählrelais gemeinsamen Verbindungspunkt (8) ein Speicherkondensator (9) zugeordnet ist.
EMI2.2