DE1463037C - Elektronisches Nullspannungszeitrelais - Google Patents

Description

widerständen R₁ bis R₃ parallel geschaltet. Parallel zu den Gleichrichtern liegt noch der Glättungskondensator C₁ und der Widerstand i?₄, der im Überwachungsfalle der einzige, ständige Verbraucher ist.

Der aus den Gleichrichtern G₁ bis G₃ kommende Gleichstrom lädt über die in Durchgangsrichtung geschaltete Zenerdiode Z den Ladekondensator C₂, einen Elektrolytkondensator, bzw. hält seine Ladung aufrecht. Solange noch zwei Phasen des Drei-Phasen-Netzes Spannung haben, wird der Kondensator C₂ geladen bzw. die Ladung aufrechterhalten, so daß das Nullspannungszeitrelais nicht anspricht.

Fallen nun zwei oder alle drei Phasen des Versorgungsnetzes aus, entlädt sich der Glättungskondensator über den Widerstand R₁. Auch von dem Ladekondensator C₂ fließt ein kleiner Teil des Entladestromes über die Widerstände i?₄, R₅ und R₇ und lädt den Zündkondensator C₃ auf. Die Aufladezeit hängt in bekannter Weise nur von der Bemessung der Kombination R₆, R₇, C₃, einem #C-Glied, ab, da es parallel zur Zenerdiode Z an durch diese konstant gehaltener Spannung liegt. In Grenzen läßt sich die Aufladezeit und damit die Zeit, wann das Relais nach dem Spannungsausfall anspricht, an dem Regelwiderstand R₇ einstellen. Die maximal erreichbare Spannung des Zündkondensators C₃ ist höchstens gleich der Zenerspannung der Zenerdiode Z, auf jeden Fall gleich oder größer der Zündspannung des Thyratrons T. Kommt die Spannung vor der eingestellten Ansprechzeit des Nullspannungszeitrelais wieder, erfolgt keine Auslösung. Der Widerstand R_s begrenzt bei der Auslösung den Entladestrom des Zündkondensators C₃. Hat das Thyratron T gezündet, fließt der Hauptentladestrom über das Thyratron T durch die Spule 5 des Ausgangsrelais, das anzieht und über Arbeits- und Ruhekontakte 1 bis 6 Impulse zum Melden der Störung und zum Abschalten der an dem zu überwachenden Netz liegenden Verbraucher gibt. Wenn der Entladestrom des Ladekondensators C₂ nach einer bestimmten Zeit zu gering wird, fällt das Ausgangsrelais wieder ab, wodurch sich das Nullspannungszeitrelais ohne weitere Handhabungen wieder in Bereitschaftsstellung befindet.

Eine vorteilhafte Ausführung ist, daß nach dem

ίο Zünden des Thyratrons und nach Anziehen des Ausgangsrelais das Thyratron über die Hilfs- und Haltekontakte Zi₁ kurzgeschlossen (überbrückt) wird, so daß der Hauptentladestrom ohne Verluste durch Spule S des Ausgangsrelais fließt.

Eine weitere Verbesserung des neuen Nullspannungszeitrelais ist, daß nach dem Zünden des Thyratrons und Anziehen des Ausgangsrelais in den Ladekreis, gleich Nebenentladekreis, des Ladekondensators C₂ über Hilfskontakte Zi₂ ein hochohmiger Widerstand R. eingeschaltet wird. Dieser Widerstand./^ hat zwei Funktionen: Im normalen Störungsfall, wenn die Spannung für längere Zeit (länger als die Aktionszeit des Nullspannungszeitrelais) ausfällt, wird nach dem Zünden des Thyratrons dem Entladestrom in dem Nebenentladekreis ein weiterer hochohmiger Widerstand entgegengesetzt und damit der hier fließende Verluststrom herabgesetzt. Seine wichtigere Funktion besteht jedoch darin, daß, wenn die Meßspannung wiederkommt, bevor das Ausgangsrelais wieder abgefallen ist, eine schnelle Wiederaufladung des Ladekondensators C₀ verhindert wird, da sonst eine zum Abfallen des Äusgangsrelais ausreichende Entladung des Ladekondensators C₀ nicht erreicht wird, wodurch das NuIl-Spannungszeitrelais in einem unerwünschten Schwebezustand gehalten würde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

I 463 037 1 2 werden. Besonders die mechanischen Zeitverzöge- Patentansprüche: rungselemente sind in dieser Beziehung sehr anfällig. Ein weiterer Nachteil ist, daß die bekannten Relais

1. Elektronisches Nullspannungszeitrelais zum zu ihrer Funktion als Fremdenergie häufig eine zu-Abschalten von Netzen, Netzteilen oder Ver- 5 sätzliche Hilfsspannung brauchen.

brauchern bei einem längeren als der eingestell- Wenn die Netzspannung ausfällt, fallen meist alle ten Ansprechzeit entsprechenden Spannungsaus- drei Phasen aus. Bei Anschluß des Nullspannungsfall mittels eines über ein einstellbares /?C-Zeit- zeitrelais über Meßspannungswandler ist es jedoch glied gesteuerten, elektronischen Schalters, der auch möglich, daß nur eine einzelne Phase der seinerseits gegebenenfalls ein mechanisches io Sekundärspanniingen wegen Überlastung des Wand-Arbeitsstromrelais schaltet, dadurch ge- lers ausfällt.

kennzeichnet, daß die Energie sowohl zur Die bisherigen Nullspannuhgszeitrelais waren nur

Aufladung des Kondensators (C₃) des RC- an zwei Phasen der Meßspannung angeschlossen,

Gliedes (A₇, R₀, C₃) und somit zum Steuern des und wenn jetzt eine der beiden Phasen ausfiel, löste

elektronischen Schalters (7") als auch zur Betäti- 15 das Relais aus, auch wenn netzspannungsseitig kein

gung des Ausgangsrelais (S) lediglich einem Lade- Grund dazu bestand. Solche Fehlauslösungen sind

kondensator (C₂) entnommen wird, der während aber unerwünscht.

der Überwachungszeit von der Betriebsspannung Bekannt sind des weiteren elektronische Zeitrelais,

eines Drei-Phasen-Netzes über drei, drehstrom- bei denen mittels eines über ein einstellbares ÄC-Zeit-

seitig im Dreieck, gleichstromsortig über Schutz- 20 glied gesteuerten elektronischen Schalters ein mecha-

widerstände (R₁, R₂, R₃) parallel geschaltete nisches Arbeitsstromrelais geschaltet wird.

Doppelweggleichrichter (G₁, G₂, G₃) geladen Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,

bzw. im Ladezustand gehalten wird. ein Nullspannungszeitrelais für Drei-Phasen-Netze

2. Nullspannungszeitrelais nach Anspruch 1, zu schaffen, das keine mechanischen Ruhestromdadurch gekennzeichnet, daß im Auslösefall das 25 und Zeitrelais enthalten soll und das im Störungs-ÄC-Glied (K₇, R₆, C₃) an einer durch elektro- falle ohne Fremdenergie, d.h. ohne Hilfsgleichnische Bauelemente konstant gehaltenen Span- spannung, .arbeiten sowie bei Ausfall nur einer nung liegt. " Phase keine Auslösung vornehmen soll.

3. Nullspannungszeitrelais nach Anspruch 2, Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem elekdadurch gekennzeichnet, daß durch das Anziehen 30 ironischen Nullspannungszeitrelais zum Abschalten des Ausgangsrelais (S) über Hilfskontakte (A₁) von Netzen, Netzteilen oder Verbrauchern bei einem der elektronische Schalter überbrückt wird. längeren als der eingestellten Ansprechzeit entspre-

4. Nullspannungszeitrelais nach Anspruch 3, chenden Spannungsausfall mittels eines über ein eindadurch gekennzeichnet, daß in den Ladekreis stellbares ftC-Zeitglied gesteuerten, elektronischen des Ladekondensators (C₂) durch das Anziehen 35 Schalters, der seinerseits gegebenenfalls ein mechades Ausgangsrelais (S) über Hilfskontakte (Zi₂) ein nisches Arbeitsstromrelais schaltet, erfindungsgemäß hochohmiger Widerstand (R₅) eingeschaltet wird. die Energie sowohl zur Aufladung des Kondensators

des ÄC-Gliedes und somit zum Steuern des elektronischen Schalters als auch zur Betätigung des Aus-

40 gangsrelais lediglich einem Ladekondensator entnommen, der während der Überwachungszeit von der Betriebsspannung eines Drei-Phasen-Netzes über drei, drehstromseitig im Dreieck, gleichstromsortig

Nullspannungszeitrelais sollen beim Ausfall der - über Schutzwiderstände parallelgeschaltete Doppel-Netzspannung die Abschaltung bestimmter Verbrau- 45 weggleichrichter geladen bzw. im Ladezustand gecher, z. B. Motoren, bewirken, damit bei Spannungs- halten wird.

Wiederkehr erstens der Einschaltstrom nicht zu groß Das erfindungsgemäße Nullspannungszeitrelais ist

wird und zweitens die Motoren und die mit ihnen bis auf ein Ausgangsrelais aus elektronischen Bauverbundenen Maschinen keinen Schaden leiden. -.; steinen aufgebaut, deren Zuverlässigkeit auch durch Diese Relais, die die Netzspannung überwachen, 50 langes Verharren in einem Schaltzustand nicht bewerden nötigenfalls über Spannungswandler an eine einträchtigt wird. Der Stromverbrauch im Überentsprechende Niederspannung, z. B. 100 V, ange- wachungszustand ist sehr gering. Während bei den schlossen. ~ aus mechanischen Schaltelementen aufgebauten Null-

Bekannt sind bisher Nullspannungszeitrelais aus Spannungszeitrelais immer einige Spulen unter Strom einer Kombination mechanischer Arbeitsstrom- und 55 standen, braucht bei dem neuen elektronischen Re-Ruhestromrelais, wobei die fast stets geforderte Zeit- Jais nur der sehr geringe Strom für den Widerstand Λ₄ verzögerung der Abschaltung mittels mechanischer, aufgebracht und die Ladung des Ladekondenhydraulischer oder pneumatischer Zeitglieder bewirkt sators C₂ aufrechterhalten zu werden, der im Stöwird. _N; ■ rungsfalle das Nullspannungszeitrelais mit Strom

Wenn diese Relais lange Zeit in einem Schalt- 60 versorgt, so daß dann keine Fremdenergie gebraucht zustand verharren und dann plötzlich bei einem wird, wodurch wiederum eine Fehlerquelle ausge-Spannungsausfall mit vorgegebenen und aufeinander schlossen ist.

abgestimmten Zeitverzögerungen arbeiten sollen, Das erfindungsgemäße. Nullspannungszeitrelais soll

muß man oft das Versagen der bisherigen Null- nun an Hand des Schaltbildes erläutert werden.
Spannungszeitrelais feststellen, sei es, daß die Anker 65 Die drei Doppelweggleichrichter G₁ bis G₃ sind im einzelner Schaltelemente an den Spulen kleben Dreieck an die drei Phasen R, S, T der Betriebsspanbleiben, sei es, daß das öl verharzt ist, oder sei es, nung angeschlossen. Gleichstromseitig sind die Gleichdaß durch Korrosion die Schaltbewegungen gehemmt richter G₁ bis G₃ mit zwischengeschalteten Schutz-