DE1197978B

DE1197978B - Anordnung zur Verminderung des Einschaltstromstosses von Transformatoren oder sonstigen Einrichtungen

Info

Publication number: DE1197978B
Application number: DEW36846A
Authority: DE
Inventors: Egon Jensen
Original assignee: Wandel and Golterman GmbH and Co
Current assignee: Wandel and Golterman GmbH and Co
Priority date: 1964-05-22
Filing date: 1964-05-22
Publication date: 1965-08-05

Description

Anordnung zur Verminderung des Einschaltstromstoßes von Transformatoren odersonstigen Einrichtungen Bei Transformatoren für eine verhältnismäßig große Leistung, insbesondere Netztransformatoren für große Stromversorgungsgeräte, aber auch bei vielen anderen elektrischen Einrichtungen, fließt beim Einschalten an das Netz ein sehr großer Einschaltstrom; bei Transformatoren von 1 bis 2 kVA kann dieser in der ersten Periode Werte bis zu einigen hundert Ampere annehmen. Es ist verständlich, daß beim Einschalten eines so großen Transformators an ein normal abgesichertes Netz (10 bis 15 A) durch den hohen Einschaltstromstoß die Sicherung anspricht und der Stromkreis dadurch unterbrochen ist.
Es muß deshalb dafür gesorgt werden, daß der Einschaltstromstoß nur Werte annimmt, die die Sicherung noch nicht auslösen. Die einfachste Maßnahme, den Stromstoß zu begrenzen, ist das Vorschalten eines Widerstandes zwischen die Primärwicklung des Transformators und das Netz. Nachdem der Einschaltstromstoß nach einigen Perioden abgeklungen ist, muß der Vorwiderstand überbrückt werden, damit der Transformator die volle Netzspannung erhält. Es ist denkbar, den Vorwiderstand einfach mit Hilfe eines von Hand betätigten Schalters zu überbrücken. Diese Möglichkeit hat vor allem den Nachteil, daß bei einem Ausfall der Netzspannung und deren anschließender Wiederkehr ein großer Einschaltstromstoß fließen würde, da der strombegrenzende Vorwiderstand wegen des geschlossenen Schalters unwirksam bleibt.
Es sind auch zahlreiche andere Schaltungen bekannt, um nach einer bestimmten Zeit den Vorwiderstand selbsttätig zu überbrücken. Alle diese Anordnungen sind aber zu aufwendig, wenn ein möglichst billiger und sicherer Schutz gegen zu große Einschaltströme gewährleistet sein soll. Für den vorliegenden Zweck sind auch viele bekannte Schaltungen deshalb nicht brauchbar, weil sie als Verzögerungsglied Thermorelais aufweisen, welche zu träge sind, um bei mehreren, kurz aufeinander folgenden Netzausfällen ansprechen zu können.
Die erfindungsgemäße Anordnung vermeidet diese Nachteile und ist immer einsatzbereit. Dies wird dadurch erreicht, daß ein Relais vorgesehen ist, dessen Erregerwicklung über einen Glimmstarter an der Netzspannung liegt, daß das Relais einen Kontakt sowie einen Selbsthaltekontakt aufweist, und der Kontakt parallel zu dem Vorwiderstand geschaltet ist, so daß der Transformator oder eine sonstige Einrichtung während der Dauer der Ansprechzeit des Glimmstarters über den Vorwiderstand und nach dessen Ansprechen unmittelbar mit dem Netz verbunden ist.
Glimmstarter sind vor allem von Leuchtstofflampen-Zündschaltungen her bekannt, jedoch nicht für die hier angegebene Anwendung. Es ist weiterhin bekannt, bei Transformatoren Glimmstarter zum Schutz gegen Überspannungen einzusetzen. Auch diese Anordnung ist nicht mit dem Anmeldungsgegenstand vergleichbar. Letzterer ist neu und bringt auch einen beträchtlichen technischen Fortschritt mit sich.
Die Erfindung wird an Hand der beiden Figuren näher erläutert. F i g. 1 zeigt eine Anordnung nach der Erfindung. Der Transformator 1, welcher, wie gesagt, für eine verhältnismäßig große Leistung bestimmt ist, ist über einen Schalter 2 mit dem Netz verbunden. In eine Verbindungsleitung der Primärwicklung des Transformators 1 mit dem Schalter 2 ist ein Vorwiderstand Rv vorgeschaltet. Parallel zu Rv liegt ein Kontakt K 1 eines Relais R. Wird der Schalter 2 geschlossen, dann ist der Transformator 1 über den Vorwiderstand Rv an die Netzspannung geschaltet. Gleichzeitig liegt ein Glimmstarter 3 bekannter Art über die Erregerwicklung des Relais R an der Netzspannung. Nach einer Zeit von etwa 1 bis 2 Sekunden, der Ansprechzeit des Glimmstarters, wird der Kontakt in diesem selbsttätig geschlossen, wodurch der Stromkreis für die Erregerwicklung des Relais R geschlossen ist und dieses anzieht. Dadurch wird einmal K1 geschlossen und damit der Vorwiderstand Rv überbrückt. Weiterhin schließt der Selbsthaltekontakt K2 des Relais R. Der Glimmstarter 3 liegt dann nicht mehr an der Netzspannung und sein Kontakt öffnet sich. - Durch diese Anordnung wird demnach mit einfachsten Mitteln erreicht, daß für die Zeit des Einschaltstromstoßes der Transformator 1 über einen Varwiderstand Rv an der Netzspannung liegt und danach -nach Abklingendes Einschaltstromstoßesder Transformator 1 die volle Netzspannung erhält.
Fällt, aus welchem Grund auch immer, die Netzspannung aus, dann fällt sofort das Relais R ab. Da der Glimmstarterkontakt geöffnet ist, wiederholt sich bei der Wiederkehr der Netzspannung der beschriebene Ablauf und der Einschaltstrom wird auch in diesem Fall begrenzt. Gleichfalls .arbeitet die beschriebene Anordnung richtig, wenn kurz nacheinander die Netzspannung mehrmals ausfällt und wiederkehrt, da der Glimmstarter 3 eine sehr kurze Abfallzeit hat. - Die Anordnung nach der Erfindung arbeitet selbstverständlich beim Öffnen des Schalters 2 ebenso.
In F i g. 2 ist eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung für zwei verschiedene Netzspannungen, z. B. 110 und 220 Volt, dargestellt. Für die beiden Netzspannungen brauchen nur die Verbindungen 4 und 5 hergestellt zu werden; bei einem 110-Volt-Netz die Brücken 4, bei 220 V die Brücke 5. Die Schaltanordnung mit dem, Relais R liegt dabei immer an 110 V. Wie leicht zu übersehen ist, entspricht die Arbeitsweise der Anordnung nach F i g. 2 prinzipiell derjenigen nach F i g. 1.
Mit den beschriebenen Anordnungen ist also ein Begrenzen des Einschaltstromstoßes bei Transformatoren relativ großer i,eistung mit geringem Aufwand möglich. Sie haben insbesondere den Vorteil, daß sie auch bei kurzzeitigen Ausfällen der Netzspannung immer betriebsbereit sind, so daß für alle vorkommenden Fälle eine Begrenzung vorhanden ist. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht nur in den gezeigten Fällen anwendbar. Vielmehr kann sie überall dort mit Erfolg eingesetzt werden, wo ähnliche Verhältnisse, wie oben angegeben, vorliegen.

Claims

Patentansprüche: 1. Anordnung zur Verminderung des Einschaltstromstoßes von Transformatoren relativ großer Leistung oder sonstigen Einrichtungen, insbesondere von Netztransformatoren für Stromversorgungsgeräte, bei der die an das Netz zu- schaltende Einrichtung, z. B. der -Transformator, zeit-. weise über einen Vorwiderstand und einen Schalter mit dem Netz verbunden ist, d a d u r c h gekennzeichnet, daß ein Relais (R) vorgesehen ist, dessen Erregerwicklung über einen Glimmstarter (3) an der Netzspannung liegt, daß das Relais einen Kontakt (K1) sowie einen Selbsthaltekontakt (K2) aufweist, und der Kontakt (K1) parallel zu dem Vorwiderstand (Rv) geschaltet ist, so daß der Transformator (1) oder eine sonstige Einrichtung während der Dauer der Ansprechzeit des Glimmstarters (3) über den Vorwiderstand (Rv) und nach dessen Ansprechen unmittelbar mit dem Netz. verbunden ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung des Transformators (1) aus zwei gleichen Teilen besteht, die mit Brücken (4, 5) entweder parallel oder in Reihe geschaltet werden, und daß für jede Betriebsart Vorwiderstände (Rvl, Rv2) und Kontakte (K1, K1') vorhanden sind, .und die Schaltanordnung mit dem Relais (R) immer an einer Teilwicklung der Primärwicklung des Transformators (1) liegt, wodurch ein Betrieb der Anordnung bei zwei verschiedenen Netzspannungen (z. B. 110 und 220 V) möglich. ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1145 719.