DE1194898B

DE1194898B - Impulserzeugerstufe fuer Erdschlussschutz

Info

Publication number: DE1194898B
Application number: DES85229A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rolf Leopold
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-05-15
Filing date: 1963-05-15
Publication date: 1965-06-16

Description

Impulserzeugerstufe für Erdschlußschutz Für den Erdschlußschutz, insbesondere in vermaschten und verzweigten Netzen, sind Einrichtungen bekanntgeworden, die durch Phasenvergleich zwischen Erdschlußstrom und Erdschlußspannung die Richtung des Erdschlußstromes bestimmen. Der Phasenvergleich kann über ein gesteuertes Ventil, z. B. eine Triode, erfolgen, indem der Erdschlußstrom zwischen Kathode und Gitter die Durchlaßfähigkeit des Ventils steuert und die positive Halbwelle der Erdschlußspannung, zwischen Kathode und Anode liegend, auf ein im Anodenkreis liegendes Relais schaltet. Dieses Relais kann also bei dieser Schaltung nur dann ansprechen, wenn die Anode positiv gegenüber der Kathode ist- und gleichzeitig eine dem Erdschlußstrom phasengleiche Spannung zwischen Gitter und Kathode das Ventil durchlässig macht.
Damit die Auslösung nur bis 90° Phasenverschiebung der beiden Eingangsgrößen erfolgt, wird eine der beiden Sinusspannungen mittels einer Impulserzeugerstufe in kurze Rechteckimpulse umgewandelt. Diese Impulserzeugerstufe ist bei einer bekannten Anordnung mit einem Impulstransformator, dessen magnetischer Kern aus hochpermeablem Material (Mu-Metall) besteht, und einem mit seiner Primärwicklung in Reihe geschalteten Vorwiderstand zur Strombegrenzung und zur Phasendrehung ausgerüstet. An der Sekundärwicklung des Impulstransformators werden die Rechteckimpulse einem periodisch gesteuerten Ventil zum Phasenvergleich zugeführt. Bei dieser Anordnung wird von dem Impulstransformator die ganze zum Ansprechen eines Relais ausreichende Leistung verlangt.
Die neue Anordnung ermöglicht die Verwendung eines kleineren und billigeren Impulstransformators und verlangt bei in weiten Grenzen wählbaren Ausgangsimpulshöhen eine kleinere Eingangsleistung. Sie besteht nach der--Erfindung aus einem Schalttransistor, dessen Lastkreis über eine Gleichspannungsquelle an die Ausgangsklemmen der Impulsformerstufe angeschlossen ist und dessen Steuerkreis mit der Sekundärwicklung des Impulstransformators verbunden ist.
In der Zeichnung ist die Schaltung eines Ausführungsbeispiels der neuen Anordnung dargestellt.
An den Klemmen 1 und 2 liegt die sinusförmige Eingangsspannung (Erdschlußspannung) an. Die Klemmen sind verbunden-- über die Reihenschaltung eines Vorwiderstandes 3 und der Primärwicklung eines mit einem Kern aus hochpermeablem Material (Mu-Metall) versehenen Impulstransformators 4, dessen Sekundärwicklung an Basis und Emitter des Schalttransistors 5 angeschlossen ist. Ein Speisetransformator 6 liegt mit seiner Primärwicklung parallel zum Vorwiderstand 3 und der Primärwicklung des Impulstransformators 4. Die Anschlüsse der Sekundärwicklung sind über einen Einweggleichrichter 7 und einen Kondensator 8 verbunden. Ein Pol des Kondensators 8 ist an den Emitter des Schalttransistors 5 angeschlossen, der andere ist mit einer Ausgangsklemme 9 der Impulsformerstufe verbunden. Die zweite Ausgangsklemme 10 ist an den Kollektor des Schalttransistors 5 angeschlossen. Außerdem sind die Ausgangsklemmen 9 und 10 über einen Abschlußwiderstand 11 und ein dazu parallel liegendes Spannungsbegrenzungsventil 12 verbunden. Der Einweggleichrichter 7 erzeugt zusammen mit der Sekundärwicklung des Speisetransformators 6 eine Gleichspannung, die durch den Kondensator 8 geglättet wird. Der Impulstransformator 4 ist fast während der ganzen Stromperiode gesättigt und induziert bei jedem Nulldurchgang des Primärstromes in der Sekundärwicklung einen Spannungsimpuls, der den Schalttransistor 5 während der Ummagnetisierungszeit des hochpermeablen Kernes des Impulstransformators stromdurchlässig macht, so daß an dem Abschlußwiderstand 11 eine rechteckförmige Impulsspannung anliegt.
Der Schaltungstransistor 5 wird im Ausführungsbeispiel in Emitterschaltung betrieben. Es ist möglich, diesen bei entsprechender Widerstandsanpassung in der Kollektor- oder Basisschaltung anzuschließen oder anstatt des Transistors ein anderes Schaltelement zu verwenden. Der Eingangskreis der Impulsformerstufe kann aus jeder beliebigen Gleichspannungsquelle gespeist werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Impulserzeugerstufe für Erdschlußschutz mit einem Impulstransformator, dessen magnetischer Kern aus hochpermeablem Material besteht und der primärseitig über einen Vorwiderstand an eine -sinusförmige Eingangsspannung einer Erdschlußschutzvorrichtung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalttransistor vorgesehen ist, dessen Lastkreis über eine Gleichspannungsquelle an die Ausgangsklemmen der Impulsformerstufe angeschlossen ist und dessen Steuerkreis mit der Sekundärwicklung des Impulstransformators verbunden ist.
2. Impulserzeugerstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Gleichspannungsquelle die gleichgerichtete Sekundärspannung eines primärseitig ebenfalls an die Erdschlußspannung angeschlossenen Speisetransformators vorgesehen ist.