DE1513152A1 - Schutzrelais fuer elektrische Einrichtungen,insbesondere UEberstromzeitrelais - Google Patents

Description

• Schutzrelais für elektrische Einrichtungen, insbesondere Überstromzeitrelais Die Erfindung bezieht sich auf ein Schutzrelais für elektrische Einrichtungen mit einem elektrischen Energiespeicher, in den einzelne Energiebeträge eingespeist werden und durch den ein zeitlich verzögertes Ansprechen bewirkt wird. Insbesondere bezieht sie sich auf ein verbessertes Überstromzeitrelais, bei dem die Verzögerung vom reziproken Wert des Überstromes in der zu schützenden Einrichtung abhängig ist. Es ist in der Schutzrelaistechnik bekannt, Schutzeinrichtungen oder Relais derart auszulegen, daß sie im Fehlerfall mit einer zeitlichen Verzögerung ansprechen, die im umgekehrten Verhältnis zur Gfiöße des Fehlers steht. Beispielsweise sind stromabhängige Überstromzeitrelais bekannt, die als Primärauslöser oder sekundäre Uberstromzeitrelais die Auslösung elektrischer Schalter bewirken. Um im Fehlerfall (Überstrom oder Kurzschluß) einen möglichst guten Schutz zu erzielen, soll dabei die Ansprechkerinlinie der Beziehung 1 2 . t = konstant entsprechen. Die Ansprechzeit t des Schutzrelais soll also dem Quadrat des Stromes I umgekehrt proportional sein. Eine derartige Kennlinie entspricht der im Fehlerfall thermisch zulässigen kurzzeitigen Überlastbarkeit, da die Wärmeerzeugung dem Quadrat des Stromes proportional ist.

  Stromabhängige Uberstrcn_:e-" tralrzis mit mechanischen oder

  elektromechanischen Zeitwerhen haben zwar eine lange und

  erfolgreiche Entwicklung durchlaufen, sie besitzen aber

  trotzdem einige bekannte Nachteile. l'ririzipieller Art ist

  dabei der für ein Arbeiten erforderliche

  relativ große Ener,jicbedarf sowie die mechanische Trägheit der beweglichen Tei-e. Es besteht daher in der Schutztechnik die Tendenz, die gleichen Eigenschaften bekannter Relais Mittels statischer Schaltungen zu erreichen, die aus entsprechenden Anordnungen mit Halbleitern und anderen kleinen Bauelementen (mit geringer Leistungsaufnahme und ohne bewegliche Teile) bestehen. Derartige statische Schalturen verwenden vor allem einen elektrischen Lnergiespeicher, der von einer Reaktanz, beispielsweise einem Kondensator, gebildet wird, und einen Pegeldetektor. Der Pegeldetektor spricht an, sobald ein vorgegebener Energiebetrag eingespeichert ist. Durch entsprechende Speisung des Energiespeichers ih Abhängigkeit von einem Überstrom.in der zu schützenden Einrichtung wird der erwähnte Energiebetrag und damit der Ansprechpegel nach Ablauf einer jcitverzögerung erreicht, die zu der Größe des Überstromes im umgekehrten Verhältnis steht. Es gibt verschiedene Möglichkeiten der Energieeinspeisung, um das gewünschte -r--,-ebnis zu erhalten oder anzun,-3hern. Eine Möglichkeit stellt die kontinuierliche Einspeisung eines Gleichstromsif;nales dar, das dem Überstrom proportional ist. Eine andere TIülichkeit ergibt sich mittels stufenweiser Energieeinspeisunr° durch ein vom Leitungsstrom I abgeleitetes Gignal, wobei sich die in der Zeiteinheit eingespeisten Energiebeträge mit der Größe des Überstromes ändern. Um eine 12t == K (K ist eire Konstante) Ansprechkennliriie zu erhalten, war bei der zuletzt erwähnten Möglichkeit eine nichtlineare Abhi-i.i7ikeit der Anzahl der in der Zeiteinheit eingespeisten Erier;icbetriige vom 'Jert des Überstromes erforderlich.

  Der Erfindung l.i.eirt die all;eir:ir@e hurcabe

  .neues Schutzr.@läiz, @:it atrzti=;@her ''eitv@rzög @ri@:_ j @u Cir-

  stellen, wobei clie L,ns:tellun; circa @`bc r@::tr

  zeitrelais mit st, ä ' l^i@i@.' ierieins;peisung i i ein

  Reaktarizelement angestrebt wird, bei dem das Relais derart ausgelegt ist, daB die 12t - K Ansprechkennlinie ohne Verwendunr-; nichtlinearer lcrknüpfungen- zwischen der ri.:izalil der Speiseimpulse und der Dröge des Überstromes weitgehend erreicht- wird.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung stellt die Schaffung eines verbesserten Überstromzeitrelais mit einem stufenweise aufzuladenen Kondensator dar, der von einer elektrischen Größe gespeist wird, die sich mit der Größe des Stromes in der zu schützenden Einrichtung ändert.
• Ein anderes Ziel der Erfindung ist, elektrische Netze mit statischen Relais zu schützen, die zu ihrem Betrieb -abgesehen von den vom geschützten Netz abgeleiteten Spannungen - keine Verscrgurigs- oder Hilfsspannung benötigen. Ferner soll das neue stromabli-;rigßirc itberstromzeitrelais rieben dem Zeitabhängigen Ansprechverhalten eine Kurzzeitauslösung aufweisen.

  Die vorstehend dargelegte allgemc I ne j'iufgabe wird unter Ver-

  meidung der eirißangs erw:iarite-: c"wierif;l:eiteri lind Nachteile

  durch ein Schixt;zi-alais für e 1 ehtrische ins-

  besondere Überatromzei trel ai:;, b il rle@n (1i c

  vom

  reziproken Wert des ÜLerstrcrr ::, r@bl@l::;=t;, mit einer:: elektrischer

  Energiespeicher, @n den einze? #ic: @;ricrf;iebetr;3ge eingespeist

  werden, und einen Fegeldetektor, ler das Ansprechen bewirkt,

  sobald die Energie in dem EnergiesI@eicher einen vorgegebenen

  Wert erreicht hat, gelöst, indes crfiiidungsgemäß die

  Energiebeträge von einer Steuercinriclitung gesteuert werden, so

  daß die zeitliche Dauer der Eriergicbeträge konstant und ihre

  Frequenz der Energiebeträge vom I:irit;arigssignal moduliert ist

  und da8 Weiter auch die Amplitude vom Eingangeaignal moduliert

  wird. Die für das Ansprechen des I'eg(:ldetektors benötigte Zeit

  ändert sich auf diese Weise prakti::cli mit des reziprok(.,. Wert

  des Quadrates des Überstromes.

  Es ist zweckmäßig, bei dem erfindungsgemäßen Schutz'eleie je einen Langzeit - und Kurzzeitverzögerungskreis vorzusehen, die einen ersten und zweiten Kr>ndensator mit relativ großer bzw. kleiner Kapazität besitzen. Ein gemeinsamer Pegeldetektor ist dabei über Treiuidiaden mit-den beiden Kondensatoren verbunden. Sobald entweder die Spannung des ersten oder zweiten Kondensators einen vorgegebenen Wert überschreitet, spricht der Pegeldetektor an und löst die Schutzfunktion aus. Der Langzeitkreis wird von einer gleichpolaren Größe gespeist, die von einem Eingangssignal abhängt, das dem Strom in der geschützten Einrichtung entspricht. Der Kurzzeitkreis wird demgegenüber von einer relativ konstanten Größe gespeist, die zugeschaltet wird, sobald die Größe des Eingangssignales einen vorgegebenen Schwellwert für Kurzzeitauslösung überschreitet. Eine Itückstelleinrichtung unterbindet das Entstehen von Spannungen an beiden Kondensatoren, sofern nicht das Eingangssignal der Schwellwert für Überstromauslösung überschreitet. Dieser ist klein gegenüber dem Schwellwert für Kurzzeitauslösung. Es ist günstig, die vorstehend erwähnte relativ konstante Größe mittels der Durchbruchsspannung einer Zenerdiode zu bilden. Die Zenerdiode liegt dabei in Reihe mit einem Vor= widerstand und wird über diesen von dem Eingangssignal gespeist.
• Ein Glattungskandensator ist parallel zur Zenerdiode angeordnet, Zur Vermeidung von Fehlauslösungen (infolge eines verzögerten Aufbaues der Durchbruchsspannung bei Einschaltvorgängen) ist der Glättungskondensator an einen zweiten Widerstand zwecks unabhängiger Einspeisung des Eingangssignales angeschlossen. Außerdem ist eine Diode zur Ableitung der KondensatorentladestrÖme zwischen den Verbindungspunkt des Glättungskondensators mit dem zweiten Widerstand und dem Verbindungspunkt der Zenerdiode mit dem Vorwiderstand geschaltet.

  In einer bevorzugte:, Ausführungsform der Erfindung wird

  dem stufenweise uni proportional zur Größe des Eingangs-

  signales gespeisten, von dem erstere Kondensator gebildeten

  Langzeitkreis eine @'@@lfe vor: -_.a34 Gsimpulscn zugeführt,

  deren Amplitude von der Ariplitude des Eingangasignales

  arbängt.-pie Frequenz der Ladungsimpulse bestimmt ein

  Impulsgenerator. Sie hängt ebenfalls von der Größe des

  Eingangssignalen ab. Die vorstehend genannte Rückatellein-

  richtung unterbindet dabei auch ein Arbeiten des T_npul-#-

  Generators, sofern riic.'Lzt der Schwellwert für Oberstrom-

  a:nregung überschritten. wird. - In weiterer Ausgestaltung

  der Erfindung ist in Verbindung mit dem Impulsgenerator

  eine Hilfsschaltung vorgesehen, die eine vorgegebene

  konstante Dauer der Ladungsimpulse sicher:;tollt: Damit

  wird außerdem die übliche Eichung des Schlitzrelais

  sowie die genaue Einotel?under &nsprecr1:eniiliniv

  ermöglicht.

  Im folgenden soll die'r.fitdurlg airhand des in üer-ryE,rureri

  gezeigten I@usführun-sbc,i.spieles näher=rl.ttitert werden.

  -rin. 1 zeiüt scherr:-@is;'i u--..(1 teilweise als flockschaltbild

  ein Überstromzeitrelais =lach der Erfindun ;.

  In Fig. 2 sind Einzelreiten einer bevorzugten Schaltung

  der ein Fig. 1 in pT @^c1LF@ym gezeigten Komponenten angegeben:

  Das zu schützende #letz ist n fig. 1 als, einzelner Eeiter 11

  darestellt. Tiber diesen Leiter wird elektrische Leistung

  vom gerieratcreitiGen "nde 12 zu dem lastseitigen Ende 14

  übertragen: jwischcn beiden ist der Schalter 13 angeordnet.

  Er soll autcmatisch bei einem Uberstrom öder hurzschluß

  Öffnen, und zwar uiicut@ngig davon, - ob der Fehler auf dem

  Leiter 11 selbst oder in einer an diesen angeschlossenen

  Einrichtung auftritt. .')4i dem gezeigten Schutzrelais wird

  dies durch Messen dor Überströme und entsprechender Schalter-

  auslösung erreicht. ' 7'L,r. 1 zei=t die WirhungszusammenhEn-

  einer bevorzugten t@u,-jfülirurigsform des erfindungsgemäfen

  Schutzrelais.

  Das Schutzrelais beiüzt eine an die Leitung 11 angv-,c

  #, @, hlosaez#

  St@ommnßeinrichturc15, von der ein dem Jet Strom 1 a_nt-

  ;preche_lc@e g#@lefert wird. Die

  Größe desüz@,an@.@:sgzi@i`!es ä;idert sich finit der Größe de,

  Stromes in der Leitung 11. Es bildet die Eingangsgröße für weitere Teile des Schutzrelais.
• Das.Einganüssignal beaufschlagt einen Verzögerungskreis, der aus der ILeihens3haltuii#7: eines einstellbaren Widerstandes 1G und eines energiespeichernden Reaktanzelementes 17 besteht. Das Lilemerit 17 kann entweder von einer Kapazität oder einer Induktivität gebildet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Lrfiiidurig ist eine Diode D1 zwischen den Elementen 16 und 17 geschaltet. Ler über die Diode D1 fließende Strom speist das 1leaktarizelement 17. -Die Größe dieses Stromes hänt von der Größe des Eingangssignales und von der Einstellung des Widerstandes 16 ab. Ob die Diode 131 leitet oder nicht, IiC:ngt von dem Suhaltzustand der Überwachungseinrichtung 19 ab. Diese ist symbolisch in rig. 1 als UND-Block dargestellt. Sie liegt parallel zum Reaktanzelement 17: Im störungsfreien Fall verhindert die Überwachungseinrichtung 19 die Energieeinspeisung in das Reaktanzelement 17. Bei einer Energieeinspeisung in das Element 1'7 ändert sich der Schaltzustand der Überwachungseinrichtung 19 impulsweise. Lies wird durch die Übertragung eines pulsierenden Steuersignales von der Steuereinrichtung 20a, 20b bewirkt. für die Dauer eines jeden Steuerimpulses wird die Überwachungseinrichtung 19 von ihrem normalen Betriebszustand in einen angeregten Zustand umg ,e schal te t .
• Die #teuereinrchtunJ 20a, 20b besteht aus einem frequenzmodulierten Impulsgenerator 20a und einer Impulshilfsschaltung 20b, durch welche die Impulslänge konstant gehalten wird. Der Generator 20a wird von dem stromproportionalen Eingangssignal gespeist. Er arbeitet mit einer Frequenz, die von der Größe dieses Signales abhäu-t. Insbesondere verändert sich die Frequenz des Generators 20a linear mit der GrUe des stromproportionalen Eingangssignales. Dabei hat jedoch jeder der aufeinanderfolgenden Ansprechvorg;;inge des Generators eine konstante und relativ kurze Dauer.

  Die Impulehilfsschaltung 20b arbeitet synchron mit dem

  Generator 20a und gibt eine Folge von Steuerimpulsen mit

  vorgegebener konstanter Impulslänge ab. Die Schaltung 20h

  ist vorgesehen, um die LGllge der Impulse des Steuersignals

  einstellen zu können. Auf diese Weine kann außerdem das ^--

  #aite Schutzrelais in üblicher Weiss geeicht werden. Da @t

  hinaus wird die Impulslänge in großen Umfang t:<°_:¢a°:r:_ __-

  aise

  ius dem vorstehenden ergibt sich, ddB die Uberwachungsein-

  richtung 19 nur während aufeinanderfolgender relativ kurzer

  und konstanter Zeiten die rinspeisung von Energie in das

  Elessnt 1? über die Diode D1 freigibt. Die Iiriufigkeit@der

  Einspeisungen ist durch die Frequenz des Generators 20a

  beatiat: Somit Wird in das Reaktauzelement 17 eine Folge

  von einzelnen Impulsen eingespeist., deren Amplitude und

  deren Frequenz jeweils von der Amplitude des strompro-

  portionalen Eingangssignales bestimmt ist. Ein Abfließen

  der in das Element 17 stufenweise eingespeisten Energie

  verhindert die Diode Dl. Bei Fehlen dieser Diode D1 könnte

  sich das Reaktanzele»nt 17 zwischen aufeinanderfolgenden

  Istpulaen über die Überwachungseinrichtung 19 entladen.

  Sobald nach Ablauf einer entsprechenden Zeit genügend Energie

  in das Reaktanzelement 17 eingespeichert und damit ein

  beetisater vorgegebener Wert erreicht ist, spricht der

  Pegeldetektor 21 an und liefert ein Auslösesignal für

  den Schalter 13. Dieser öffnet und trennt damit. die Leitung 11

  von des generatorseitigen Ende 12 ab. Die Zeit zwischen dem

  Vorliegen einer Überstromanregungund dem Erreichen des

  vorgegebenen in das Element 17 einzuspeichernden Energie-

  betrages ist praktisch der zweite:i Potenz des Überstromes

  umgekehrt proportional:. - `,die nachfolgend weiter erläutert,

  ergibt sich diese I`-t = X Ansprechkennlinie, da sich sowohl

  die Größe und die -L'requenz des pulsierenden einspeisenden

  Signales mit Bier Größe des stromproporti analen Eingangssig-

  nales rindert, welches wiedcrum durch di:e Größe des Über-

  stromes bestimmt ist.

  In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine weitere Überwachungseinrichtung 22 vorgesehen. Sie ist in Fig. 1 schematisch als UND-Glied dargestellt. Sie liegt parallel zum Reaktanzelement 17 und dient der Freigabe und Rückstellung des vorstehend beschriebenen Zeitkreises. Die Überwachungseinrichtung 22 verhindert - abgesehen von kleinen Energiebeträgen - die Ansammlung von Energie in dem Reaktanzelement 17, sofern nicht der Pegeldetektor 23 für Überstromanregung angesprochen hat. Zine Energieeinspeicheruag wird also nur bei angesprochenem Pegeldetektor 23 freigegeben.
• Bei Wegfall der Ansprechbedi ngung des Pegeldetektors 23 werden die im Element 17 eingespeicherten Energiebeträge schnell über die Überwachungseinrichtung 22 abgeleitet. Damit wird der Verzögerungskreis zurückgestellt. - Der Pegeldetektor 23 steuert ebenfalls den frequenzmodulierten Impulsgenerator 20a. Dieser gibt daher nur bei angesprochenem Pegeldetektor 23 ein pulsierendes Steuersignal an die Überwachungseinrichtung 19 ab. Das Ansprechen des Pegeldetektors 23 wird von der Größe des stromproportionalen Eingangssignales bestimmt. Er bleibt.unerregt, sofern die Größe: des Eingangssignales betriebsmäßigen Belastungsströmen in der geschützten Leitung 11 entspricht. Er wird erregt, sobald die Größe des Eingangssignales einen vorgegebenen Ansprechpegel erreicht, der einem vorgegebenen Überstromwert in dem Netz entspricht. Solange dieser klert überschritten wird, bleibt der Pegeldetektor 23 im angesprochenen Zustand. Der Pegeldetektor 23 wird von dem, Eingangssignal undjvon einer konstanten Bezugsgleichspannung gespeist, mit der das veränderliche Eingangssignal verglichen werden kann. Er spricht an,-soblad dieser Vergleich das Erreichen des Ansprechwertes ergibt. Die geregelte Gleichspannung liefert der Regler 24. Er ist an die Strommeßeinrichtüng 15 angeschlossen, wobei jedoch - wie in Fig. 1 gezeigt -Trenndioden D2, D3 vorgesehen sind. - Die Betriebssicherheit der Schutzeinrichtung läßt sich für geringe Überströme durch einen zusätzlichen Anschluß des Reglers 24 an die Spannungs-meßeinrichtung 25 verbessern. Wie Fig. 1 entnommen werden kann, sind an die geregelte Gleichspannung verschiedene Teile des Schutzrelais argeschlossen, und zwar außer dem Pegeldetektor 23, dem Pegeldetektor 2'I noch ein weiterer Pegeldetektor 28, der die Kurzzeitanregung liefert. Der Pegeldetektor 28 ist außerdem an die Strommeßeinrchtung 15 angeschlossen und wird damit auch von dem stromproportionalen Eingangssignal gespeist. Er spricht an, sobald die Größe dieses. Signales einen vorgegebenen Ansprechwert erreicht, der jedoch höher ist al.i der entsprechende Ansprechwert des Pegeldetektors 23: Mit seinem Ansprechen schältet der Pegeldetektor 28 die -eregelte Gleichspannung an einen zweiten Verzögerungsl-reis. Dieser besteht aus der Reihenschaltung eines. einstellbaren Widerstandes 29 mit einem energiespeichernden Reaktanzelement 30. Das Reaktanzelement 30 ist über eine Trenndiode D4 mit dem Pegeldetektor 21 verbunden.. Dieser spricht an, sobald die in dem Element 30 eingespeicherte Energie einen vorgegebenen bestimmten Wert erreicht hat und. gibt ein Auslösesignal an den Schalter 15 ab, so daß dieser öffnet. Vermögen des Elementes 30, Enorgie zu speichern, ist kleiner als dasjenige des Elementes 17,-welches zu dem vorstehend beschriebenen Verzögerun gskreis 1ö, 17 gehört. Die Parameter (einschließlich der #;;istellunb des Widerstandes 29) sind derart gewählt, deß nach einer Anregung von 28 die in das Element 30 einzuspeichernde Energie schneller den Ansprechpegel des Detektors 2') erreicht als die-dem Element 17 zugeführte Energie. Die. Verzögerungsschaltung 29, 30 bewirkt somit eine Schnellauslösung bei sehr hohen Überströmen, durch welche der Pegeldetektor 28 angeregt wird, Wie in Fig. 1 gezeigt, ist nicht nur der Pegeldetektor -21 sondern auch die _Rückstell- oder Überwachungseinrichtung 22 für den Kurzzeh- und den Langzeitverzögerungskreis gemeinsam vorhanden. Durch die dem Pegeldetektor 21 vorgeschalteten Trenndioden D4, D5 ist jedoch trotzdem ein voneinander unabhängiger Ablauf der Verzögerungszeiten in beiden Reaktanzelementen 30 und 17 sichergestellt. Die Überwachungseinrichtung 22 ist an die miteinander verbundenen Elektroden dieser Dioden angeschlossen, so daß bei Wegfall einer Erregung des Pegeldetektors 23 schnell gegebenenfalls in den Elementen 30 oder 17 eingespeicherte Energie abgeleitet werden kann. Mit dem Pegeldetektor 21 ist eine periodisch erregte Abtasteinrichtung 31 verbunden. Durch diese wird bei deren Anregung die Empfindlichkeit des Pegeldetektors jeweils erhöht. Die Abtasteinrichtung 31 wird vom Generator 20 a und der Schaltung 20h gesteuert. Sie wird also jedesmal dann umgeschaltet, wenn die Überwachungseinrichtung 19 von ihrem ilormalen Betriebszustand in ihren Anregungszustand umschaltet und dadurch die Einspeisung eines Energiebetrages in das Reaktanzelement 17 ermöglicht. In Fig. 2 ist eine detaillierte Schaltung des. wirkuagsmäßig in Fig. 1 dargestellten Schutzrelais gezeigt. Wie bereits ausgeführt, soll das Relais bei t1uftreten einer StÖrung eine bestimmte verzögerte @Steuerfunktio-rt Ü-asüben (z.B.
• die Auslösung des Schalters 13 und damit die Abschaltung der Lei tüng 11 vom -eileratorseitigen Ende 12). - In FiE. 2 ist die Zeitung 11 als dreiphasiges Drehstromsystem dar-Gestellt. Das Schutzrelais wird von einer Schaltung mit einer elektrischen Größe gespeist, deren Wert = oberhalb eines gegebenen Nennwertes - sowohl das Vorliegen wie auch die Größe eines vom Helais erfaßten Fehle=: wiederäpiegelt. Im Ausführungsbeispiel ist die elektrischo-Größe durch einen Wechselstrom gegeben. Das Relais ist dabei an die Leitung 11 über Stromwandler 40a, 40b, 40c angeschlossen, deren Sekundärströme den primären Zeitungsströmen proprotional sind. A-t die Wandler 40a, 40b und 40c wiederum 'sind Vollweggleichrichter 41a, 41b und 41c angeschlosson. Die Wandler und Gleic'ur_chter bilden. die SLronime&inrichtung 15 nach Fig. 1. - Ferntor sind in der Zeic'__nung nichtdargestellte Mittel zur StörimpulsunterdrÜzkung vorgesehen, die im allgemeinen an die Gleichrichter 41 angeschlossen sind. . Wie Fig. 2 zeigt, ist der negative Pol der Gleichrichter 41 an die Bezugsleitung N angeschlossen, während der positive Pol über die Lotung 42 und die Dioden D2 bzw. D3 mit dem Regler 24 bzw. der Leitung V verbunden. ist. Auf der Leitung V liegt damit das stromproportionale Eingangs-Signal vor. Der Regler 24 besteht aus einer Reihenschaltung, einer Impedanz, beispielsweise einem Widerstand 43, und einer Zenerdiode Z1. Sie ist zwischen Diode D2 und der Bezugsleitung N angeordnet. Da die von der Meßeinrichtung 15 gelieferte gleichgerichtete Wechselspannung ungefiltert istr_'@igt parallel zur Zenerdiode Z1 ein: Glättungskondensator 44. Die Versorgungsleitung P ist an den Verbindungspunkt der Zenerdode .Z1 mit dem Widerstand 43 angeschlossen. Die Zenerdiode besitzt eine bestimmte'Durchbruchsspaznung von beispielsweise 20 V. Da der Scheitelwert der den Regler 24 speisenden Spannung größer als dieser Wert ist, liegt somit auf der Zeitung P-gegenüber der Bezugsleitung N eine praktisch ,konstante positive Spannung vor,: die gleich der Durchbruchsspannung der Zenerdiode ist. Die Leitung V wird über die Diode D3 gespeist. Gegenüber der-Bezugsleitung N liegt an V -eine positive Spannung an, deren Größe durch den luchsten Nomentanwert der von den Wandlern 40a, b , c gelieferten Spannungen gegeben ist. Zweckmäßigerwese,liegt ein Glüttungskondensator 45 mit geringerer Kapazität als der Kondensator 44 zwischen den Leitungen. V und N. Die Diode D3 verhindert eine Entladung des Kondensators 45 über den Regler 24. Die Spannung der Leitung V entspricht somit der Größe des Stromes in der Leitung 1'1. Sie bildet das stromproportionale als Gleich--große vorliegende- Eingangssignal für die Verzögerungs-Schaltung 16, 17, den@Impulsgenerator für die Pegeldetektoren 23 (Überstromanregung) und 28 (Kurzzeitaaregung) Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind der veränderliche Widerstand R1 (er entspricht dem einstellbaren Element 16 aus-Fig. 1), die Diode D1 und ein normalerweise entladener Zeitkondensator C1 (der Langzeitspeicher 17 nach Fig. 1) zwischen den Leitungen V und N in Reihe geschaltet. Die Diode D1 ist so gepolt, daß sie das Fließen eines Ladestromes in den Kondensator C1 ermöglicht..Ein npn-Transistor Q1 (er entspricht der Überwachungseinrichtung 19 nach Fig. 1) liegt zu der Reihenschaltung von D1, 01 parallel. Sofern der Transistor Q1 leitet, kann über die Diode D1 kein Ladestrom in den Kcndensator C1 fließen. Emitter, Kollektor und Basis des Transistors Q1 sind -wie gezeigt - an die Leitung N, die Diode D1 sowie die Leitung P angeschlossen. Der Kollektor von Q1 ist dabei über einen relativ niederohmigen Widerstand 46 und eine Trenndiode 47 mit der Anode von D1 verbunden. Ein Widerstand 48 schließt den Verbindungspunkt von 46 und 47 an die Leitung P an. Die Basis von Q1 ist mit P über einen Begrenzungswiderstand 49 verbunden. Eine Begrenzungsdiode 50 verbindet die Basis von Q1 mit der Leitung N. Sie ist derart gepolt, daß das Potential an der Basis gegenüber der Leitung N nicht negativ werden kann. Aufgrund dieser Schaltung befindet sich Q1 normalerweise im leitenden Zustand. Dementsprechend stellt er einen niederohmigen Weg dar, so daß die Anode von D1 praktisch Bezugspotential annimmt. Der zeitbestimmende Kondensator C1 kann dann nicht von der Spannung V aufgeladen werden. ,-Die Basis von Q1 ist kapazitiv an die Steuereinrichtung 20a, 20b angeschlossen, womit durch bei einem Ansprechen der Steuereinrichtung erzeugte negative Impulse Q1 gesperrt wird. - Die Steuereinrichtung besteht aus einem freguenzmodulierten Impulsgenerator 20a und einer Impulshilfsschalturig 20b. Der Impulsgenerator 20a wird günstigerweise mittels einer Doppelbasisdiode Q2 gebildet. Ihr Basis-Basis-Kreis liegt zwischen den Leitungen P und N. Der Emitter ist über den Ladewiderstand 52 an die Leitung V und über den Kondensator 5'I an die Leitung N angeschlossen. Basis'l Und--Basis 2 von-Q2 sind mit N bzw. F über Widerstände 53 bzw. 54 verbunden. Ein Widerstand 55 verbindet ferner die Leitung P mit dem Emitter von Q2.- Durch diese Anschlüsse und eine entsprechende Wahl der Parameter arbeitet die Doppelbasisdi.ode Q2 als Relaxationsoszillator, dessen Frequenz linear von der veränderlichen Spannung der Leitung V abhängt.
• Die Frequenz kann sich beispielsweise in einem Bereich von 70 - 1000 iiz. ändern Jede Schwingung des Impulsgenerators 20a liefert einen negativen Impuls kurzer Dauer. Dieser wird auf die Basiselektrode des Transistors Ql übertragen.. Dadurch wird der-Transistor Q1 gesperrt und nimmt einen hohen Widerstand an. Die Diode D'1 leitet dann und dem zeitbestimmenden Kondensator Cl kann ein Ladungsimpuls zugeführt werden. Die Anzahl der Ladungsimpulse pro Zeiteinheit ist der Frequenz des Oszillators 20a proportional: Diese widerum hängt von der Größe der veränderlichen ,Eingangs-Spannung ab. Außerdem ist die Größe jedes Ladungsimpulses ebenfalls der Größe der Eingangsspannung proportional: Damit wird der mittlere Ladungsstrom des Kondensators Cl praktisch der zweiten Potenz der.-veränderlichen Eingangs-CD proportional. Infolge der vorstehend dargelegten stufenweisen Aufladung des zeitbestmmendea Kondensators C1 wächst dessen Spannung in kleinen Schritten. Zwischen den aufeinauderfolgenden Ladungsimpulsen verhindert die dann entsprechend vorgespannte Diode Dl eine Entladung von: C1 über den dann leitenden Transistor QI:-Die Spannung des K(.)ndensators C1 steigt damit ständig, bis die singespeicherte Energie den vorgegebenen Wert erreicht hat, bei dem der angeschlossene Pegeldetektor 21 zündet.

  In zig. 2 wird der Pegeldetektor 21 - wie dargestellt- '

  von einer Doppelbasisdiode Q3 gebildet. Basis 1 von Q3

  ist über den Widerstand 56 mit der Leitung N, Basis 2

  über den Widerstand 57 mit der Versorgungsleitung P und

  der Emitter über die 1.l'renndiode -J5 mit dem positiven

  Pol des Kondensators C1 verbunden. ?erner ist ein hoch-

  ohmil;er lfiderstand 58 zwischen der 'Iersorgungsleitung P

  und dem Emitter von Q3 geschaltet. Sobald der Spannungs-

  abfall am 'Kondensator C1 einen vorgegebenen Wert erreicht,

  der der Zündspannun3 der _)oppelbasisdiode Fron. beispielsweise

  9,5 V entspricht, zündet Q3, tiodzarch der hocholzmige Uider-

  stand der Emitter-Dasis 1 - Strecke sofort niederohmig wird.

  Durch das Zänden wird das Öffnen des Schalters 13 und damit

  die :Abschaltung der geschützten Leitung 11 ausgelöst.

  Gleichzeitig entlädt sich der Kondensator C1 schnell über

  die niederohmig gewordene E^iitter-"asis 1 - Strecke der

  Doppelbasisdiode

  Die Zeit t, die nacht ;orlieöen einer Überstromanregun-

  bis zum Zünden des Pegeldetektors 21 abl"uft, hängt von

  der veränderlichen )parLlung d;:r Leitung 7 und der Zeit,-

  konstante der 'i e r? ö-el#ungsschal tun,- I?1, C-1 ab. Di.v Spannung

  ist darch die G-,hße des Stromes I der Leitung 11 bestimmt.

  Die AufladuT J d!--s Kondensators C1 und das Erreichen des

  Ans prechpegels erfolgt damit um-so s@:lüneller, , je größer

  der Stroiß 1 ist. Hic effektive Zeitkonstante des 'Ter-

  zöerugskreises ist dem alert 1 `.- proportional ist der

  Wert des am I'atentioneter R1 ei -i.gestellten Viderstandes,

  C ist die Kapazitit des Kondensators C1 und X ist das

  Ein- Aas-/Zeitverh=_1L#iis bei der londensatoraufladung).

  X 193t sich ebenfalls als Produkt der veränderlichen

  Impulsfrequenz des Generators 20a und der Lonstan(en

  Lauer jedes einzelnen Impulses ausdrücken, %rC-hrend der

  die i@br;rcrarhungseif@.r#ic'@@;@zng 19 eine @:ufladuzi6. über die

  Diode .J1 freigibt. _;io -'requsn z des Generators 20a hängt

  von der Grüße der ver;'-riderlichen Spannung 1 und damit

  von cle "bcrstrc)m I ab. yir,.' effektive Zeitkonstante des

  'v o-rzgeruaalskreises nii-mt also bei größeren Überströmen ab.

  Je kürzer@sie ist, umso schneller lädt sich Cl auf seinen vorgegebenen Wert auf. - Damit ergibt sich für das Schutzrelais die gewünschte 12t = K Kennlinie. _ Die Parameter der vorstehend beschriebenen Schaltung werden entsprechend dem gewünschten Zeitverhalten gewhlt@, so daß sich - bez jcn auf einen vorgegebenen ,-lert des Überstromes - beispielsweise für den sechsfachen Einstellstrom eine Verzögerung von 15 Sekunden ergibt. Im einzelnen wird diese Zeit durch den Kondensator Cl, das Potentiome -er R1, die Impulsdauer und die Impulsfrequenz der Steuereinrichtung 20a, 20b bestimmt. Sofern die- gewählten: Werte der einzelnen Komponenten mit: den üblichen Toleranzen behaftet sind, würde jedoch das tatsächliche Zeitverhalten nicht dem gewünschten entsprechen, falls nicht das Relais durch Feineinstellung der Impulsdauer geeicht wird. Um dies zu erreichen, ist die Impulshilfsschaltung 20b vorgesehen: Wie Fig: 2 erkennen 1GBt, besteht die Schaltung 20b günstigerweise aus einem Kondensator 60 (mit relativ geringer Kapazität), der zwischen der Bezugsleitung N und Kathode der Diode: 61-geschaltet ist. Die Anode von 61 ist mit der Basis 1 der Doppelbassdiade Q2 des Impulsgenerators 20a verbunden. Der Kondensator 60 wird durch jeden von Q2 abgegebenen Impuls geladen . Der positive Pol des Kondensators 60 ist über einen Widg,Tstand 62 mit der Basis des npn-Transistors Q4 verbunden, dessen Em.tter direkt an die Bezugsleitung 1; und dessen Kollektor über einen kiderstand 64 an die Versorgungsspannung P angeschlossen sind. per Widerstand 63 liegt parallel zur Emitter-ßesis-Strecke von Q4. Dieser Transistor Q4 ist desperrt, sofern nicht der Xondensator 60 geladen ist. An den Kollektor von Q+ ist mittels einer Reihenschaltung aus Kondensator 65 und Widerstand 66 die Basis des Transistors Q1 kapa--zitiv angekoppelt. Bei jedem Leitendwerden des Transistors .Q4 ändert sich sein Kollektorpotential in negativer Richtung, wodurch ein Impuls erzeugt wird; der Q'1 abschaltet. Für die Dauer dieser Impulse ist der Transistor Q1 jeweils gesperrt. Die Diode p1 leitet dann, und ein Ladestrom fließt in den Kondensator C1. Die Dauer oder länge jedes von Q4 abgegebenen Impulses und dementsprechend die Dauer jedes Aufladeimpulsesfür den Kondensator C1 hängt von der Zeit ab, während der der Kondensator 60 nach jedem Zünden der Doppelbasisdiode Q,2 geladen bleibt. Die Entladungsdauer des Kondensators 60 wird durch den Widerstand 62 und durch den veränderlichen Widerstand 67 bestimmt. Der Widerstand 67 liegt parallel zum Kondensator 60: Damit das Schutzrelais bei einem gegebenen Überstrom mit einer gewünschten Zeitverzögerung arbeiten kann wird die Impulslänge-entsprechend

  eingestellt. Die Werte der Widerstände 62, 67 werden daher zweck-

  mäßig gewählt, so daß durch Einstellung des Widerstandes 67 die

  *vorteilhafterweise

  Impulsdauer (beispielsweise in einem Bereich von 15 - 100 msec.) zwar in üblicher Weise aber dennoch genau gewählt werden kann. Außerdem ergibt sich dadurch selbst bei größeren Temperaturänderungen eine konstante Impulslänge und somit eine gute Temperaturstabilität der Eigenschaften des Relais. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel dient die Impulehilfsschaltung 20b ebenfalls zur Steuerung der Abtasteinrichtung 31, durch die jeweils die Empfindlichkeit des Fegeldetektors 21 erhöht wird. Erreicht wird dies durch die T-Zeihenschaltung des Kondensators 68 mit dem Widerstand 69, die zwischen den Kollektor des Transistors Q4 und der Basis 2 der Doppelbasisdiode Q,3 geschaltet sind. Die Doppelbasisdiode Q3 hat eine relativ hohe Emitter-Nennzündspannung (beispielsweise 10 Y). Bei jedem heitendwerden des Transistors Q4 wird jedoch mittels der erwähnten kapazitiven Ankopplung die Basis-Basis-Spannung von Q3 so weit herabgesetzt, daß sich eine niedrigere Zündspannuag (von beispielsweise 9,5Y) ergibt, die dem vorgegebenen Ansprechwert de. Pegeldetektors 21 entspricht. Die beschriebene periodische Erhöhung der Empfindlichkeit des Pegeldetektors 21 ermöglicht vorteilhafterweise eine Verkleinerung dee Kondensators C1, ohne daß störende vorentla- _-dunen über die Doppelbasisdiode Q3 im Falle kleiner Überströme befürchtet Werden- missen.
• Wie in Figur 2 gezeigt, wird nach Ansprechen von 21 die Auslösung' durch einen gesteuerten festkörperschalter SCS1 bewirkt. Dieser Schalter besteht aus einer Vierschicht (PIZPIT) Anordnung, die als gesteuerter Sliziumschalter bekannt ist. Die Anode des Schalters ist über den Widerstand 7.0 an die Versorgungsleitung P angeschlossen. Seine Kathode ist mit der Versorgungsleitung N verbunden. Die kathodenseitige Steuerelektrode ist an den Verbindungspunkt der Widerstände 7'1, 72 angeschlossen, die als Reiheinschaltung zwischen der Basis ;1 der Doppelbasisdiode Q3 und der Leitung N angeordnet sind: SCS1 sperrt den Strom ein beiden Richtungen und stellt dementsprechend einen offenen Sehalter dar, sofern er nicht durch einen über die kathodenseitige Steuerelektrode fließenden Steuerstrom gezündet wird. Nach einer Zündung ergibt sich sofort ein niederohmiger Vorwärtswiderstand und ein entsprechender Strom kann über die Einmal angeschaltet bleibt der Schalter so lange leitend, bis sein Anodenstrom unter einem bestimmten -Mindeswert (den Haltestrom) absinkt. Mit dem Ansprechen der Doppelbasisdiode Q3 erhält die kathodenseitige Steuerelektrode von SCS1 den für ein Zünden erforderlichen Strom: Eine in ihrem Xathoden-Aroden-Kreis eingeschleifte Einrichtung 73 bewirkt dann eine Auslösung des Schalters 13. In Figur 2 ist die Einrichtung 73 als Block dargestellt. Sie liebt parallel zum Anodenwiderständ 70 und kann-beispielsweise aus einem stronempfilldlichen Element bestehen, durch dessen Errejun-: das Öffnen von 13 ausgeläst wird. Der Schalter 13 ist ebenfalls als Bloch gezeclle t. Es kalln sich dabei sowohl um einen elektromechaniüchen wie auch um einen statischen Schalter handoln Im folgenden sollen die Einrichtungen für Anregung und Rückstellung beschrieben werden. - Um den Kondensator Cl entladen zu halten, ist die Kathode der Trenndiode D5 mit der Dez,ugsleitung N über eine normalerweise leitende Diode 75 und einen ITicerstand 7E, verbursdesi. Dies eilt spricht der Überwachungseinrichtung 22 in rg. 1. Bei leitender Diode 75 kann sich in dem Kondensator C1 praktisch keine Ladung ansammeln. Ein Ansprechen des Pegeldetek-Tors -21': ist darin ausCeselllossen. Dies. gi-1-t ,aber' nur, -sofern nicht die Diode 75 in Polge eines Ansprecheils des Pegeldetektors 23

  (Ltberstromanregung) sperrt.:

  Der Pegeldetektor 23 wird vorzugsweise von einem weiteren gesteuerten Siliziumschalter SCS2 gebildet. Vie Figur 2 zeigt, ist die Kathode dieses Schalters mit der Kathode der Diode 75 verbunden. Die anbdenseitige Steuerelektrode ist unmittelbar an die Leitung P angeschlossen. Die .Anode von SCS2 ist an den Verbindungspunkt .des Widerstandes 77 mit dem veränderlichen Widerstand ?8 ange=-schlossen, die einen Spannungsteiler bilden, der zwischen den Zeitungen V und N liegt. Sofern die Anodenspannung von SCS2 kleiner als eine bestimmte Durchbruchsspannung bleibt, die durch die Größe der an der anodenseitigen Steuerelektrode anliegenden Versorgungsspannung gegeben ist, sperrt der Schalter. Er wird jedoch sofort leiteizd, falls die Anodenspannung einen vorgegebenen Ansprechwert erreicht. Damit liegt dann an der Kathode der Diode 75 annähernd das Potential der Versorgungsspannung (Leitung P) an.
• Die Diode 75 sperrt und die-Aufladung des zeitbestimmenden Kondensators C1 kann. beginnen. Durch die Wahl des Widerstandswertes von 78 relativ zum Widerstand 77 ist der Ansprechwert bestimmt, den die veränderliche Spannung der Leitung V erreichen muß, um SCS2 zu zünden. Dieser Wert wird beispielsweise derart gewählt, daß der Pegeldetektor 23 bei einer verUnderlichen Spannung von 28`J anspricht, wobei dieser Wert widerum deM Linstellwert des Strohes in der geschützten. Leitung 11 zugeorcbiet ist. Falls die Überstrombedingung vor dem Ansprechen des Schutzrelais wegfällt, sp- rrt der Pegeldetektor 23 sofort. für die Diode 75 fällt dann die Speerspannung itteg und die im -Kondensator 51 gegebenenfalls cin! :speicherte Ladung kann schnell- über die Diode 75 und den Uiderstond 76 abgeleitet werden, Damit wird das Schutzrelais zurückgestellt. Sofern eine verzögerte Pückstellung wünschenswert ist, ka#.in ein Widerstand entsprechender Größe mit der Diode 75 in Reihe geschaltet werden.
• Die vorstehend beschriebene Arbeitsweise des Pegeldetektors ?3 dient ebenfalls pur Steuerung der Leitfähigkeit@der Diode 79.

  Die Anode von 75 ist au die positive Klemme (las Kondensators 51

  angeschlossen, djr zua frequenztnokulerten -c:L_-Tator 20a _

  gehört. Die @iatiic@@l@: der Diode 79 ist über den Widerstand7Z) mit

  der Bezugsleitung 1, verbunden. Sie ist üblicherweise leitend, so daß eine: .;Rufladung des s@ondensators , 51. verhindert und ein '' Arbeiten -des Generators 20a unterdrückt wird. Ilät einem Ansprechen-des Schaltern SCS2 wird also auch die Diode '7g gesperrt (vergleiche die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang. mit fier Diode 75). Im Kondensator liegt dann nicht mehr Bezugspotential--an. Der Generator 20a kann anschwiegen und ein pulsierendes Steuersignal an die Überwachungseinrichtung 't9 abgeben Um ein zuverlässiges Arbeiten der einzelnen Teile des Schutz-=relais, insbesondere der Teile-20a, 20b, 21 und 23, sicherzustellen, die ihre Versorgungsspannung über die Leitung P erhalten, st.wesentlich, daß diese unter allen Betriebsbedingungen die gleiche vorgegebene Größe besitzt. Die Versorgungsspannung bestimmt der Regler 24. Falls jedoch. der Regler 24 lediglich von den gleichgerichteten'vom Netzstrom mittels der Strommeßeinrichtung 15 abgeleiteten Spannungen gespeist würde, könnte eine kontinuierliche Versorgung feit der erforderlichen Spannung über die Leitung :F bei kleinen. Überströmen schwierig . 'sein. Die Betriebssicherheit wird daher durch eine weitere Spannungsquelle verbessert, die in derartigen Fällen eine große Spannung: liefert.

  Aus diesem Grunde ist die Zenerdiode Z1 des Zieglers 24 außerdem

  über einen kleinen Widerstand 80 und einen Kontakt 81 mit der

  Spaunungsmeßeinrichtung 25 verbunden. ttie ?igur 2 zeigt, sind

  zwei Spannungswandler 82a, 82b und vier Dioden 83 vorgesehen.

  Die Primärwicklungen der Wandler 82a, 82b sind in V-Schaltung

  an die Drehstromleitungen ängeschlossen, die das generatorse-

  tge Ende 12 mit dem Schalter 13 verbinden. Die an der Sekundär--

  Wicklung jedes`Uandlers abgegriffene Spannung ist daher der

  entsprechenden primärseitigen verketteten.Spanaaung proportional.*

  Jede Sekundärwiclzlung besitzt eine I"ittelanzapfung: Die t#:icklungs-

  enden sind mit je zwei der Dioden 8"7# derart verbunden, daß sich

  ein Vollweggleichrichter ergibt, wcve.i die Mittelanzapfungen die

  negativen: Riemen bilden. Die negativen Klemmen sind außerdem

  mit derezu,ieitu. I3 verbunden. Die positiven Klemen der

  GieleIichter sind über den Schaltier 8'1 dien Regler 2

  schlössen. Der 8örhal.te1 81 ist bei geschlossenem Sohalter 13

  geschlossen (wie gezeigt), bei. geöffnetem Schalter 13 offen* .

  tei febleir,freier Leitung 1'i oder bei. Vorlegen eines nur

  kleinen Übergtrnmes (beispielsweise etwa gleich dem Einstell' .

  wert) besitzt die von der Spannusmeßeinrehtung 25 dem Regler

  24 gelieferte gleichgerichtete Spannung relativ große Wertei go

  daß das Vorliegen einer konstanten von Zl bestimmten Verecrgungs-

  Spannung auf der Leitung P stets sichergestellt ist. Anderer-

  seits kann bei großen Überströmen in der lieit11 .die von 25

  gelieferte Spannua'g auf relativ kleine iJerte abfallen. D

  nimmt jedoch die von vier Gtrommeßeinrichtxng 15 gelieferte Span-

  nung große Werte an und stellt so die Spannungsversorgung sichrer.

  De veränderliche Spannung V ..st mittels Hode DP gegenüber der

  Apannungsmeßeinrich.ng.:@;bgerieelt.

  für große Überströse oder Kurzschlüsse ist eine Kurzzeitab-

  schaltung vorenehen. Dliese wird mittels einer von dem Pegel-

  detektor 2$ und den Verzögerungskreis 29, 30 gebildeten Anord-

  nung erreicht. @nt sprochend Aigus 2 besteht vier Pegelcletektör

  28 rür furzzetanresung vorzugsweise aus einem weiteren gesteuer-

  ten Silizumscnal der SC83. Die Kathode dieses Schalters isst über

  einen Widerstand a6 mit der Bezugsleitung N und die ancdensei-

  tilge Steuerelektrode direkt mit der Versorgungsleitung l' Verbum-

  den. nie An. ade nies ächalters ist an den Verbindungspunkt des

  Widerstandes 87 mit dem veränderlichen Widerstand 1ä8 angeschlfls-

  seri. Die dideretUnde bilden einen Spannungsteiler und sinn zwi=

  Athen die Leitungen V und N geschaltet:. Ihre Werte uind beispiels-

  weise derart g*wlhlt, däß 8C8'3 anspricht, sobald die verander- _

  liehe strempropörtionale Spannung der Leitung 7 einen Vorgege-

  benen relativ@-holäe-n Schwellwert erreicht,, der dem neunfachen

  Einstellwert des Überstromes entspricht.

  Eine'.RC-Rehenschaltung aus dem Potentiometer R2 (es entspricht

  dem einstellbaren 1diderstancl -29 in .Figur 1) und einem vormalet-

  weise entladenen Kondensator C2 (das Nurzzeitreaktanzelement30

  nach Fig.. 1) ist zwischen der Kathode des- Schalters SCS3 und der

  Bezugsleitung N angeordnet. Mit dem Leitendwerden von SCS3 wird

  eine` Spannung an diese RC-Schaltung gelegt, die etwa gleich der

  Versorgungsspannung auf der Zeitung P ist. Die positive Klemme

  des'Kondensetors C2 ist über die Trenndiode D4 mit dem Emitter

  -der Doppelbasisdiode Q3 verbunden, der zu dem bereits beschrie-

  bene-n--Pegeldetektor 21 gehört. Dieser spricht an, sobald die in

  den Kondensator C2-engespeiste Ladung einen vorgegebenen fiert

  erreicht- hat und dainit eine zum Zünden von Q3 a",i :2eici_ ...de Span-

  nung.vorliegt. Dadurch wird - wie: bereits beschrieben - der Schal-

  ter SCS1 gezündet und. die Einrichtung 73- betätigt. '

  Die Zeit zwischen den Auftreten eines großen überstromes, bei

  dem der Pegeldetektor 28 anspricht, und-dem -4nsprechen des Pegel-

  detektors 21 hängt von der Versorgurigsapannung und von der Zeit-

  kon.s taute des Verzögerungskreises R2, C2 ab. Bei einer Äre rs or-

  gungsspannung ge,gebeher Größe werden die Werte .von. 2'2, C2 ent-

  sprechend er gewänschten -@urzzetverzögerung . gewählt. :furch

  Verwendung eines kleinen. 1aiderstandeas @2 1%'.Llt sich somit ein

  praktisch soforti ges -#'#@2sprcohen erreichen:

  Aus Gründen der 1jetrebssicherheit, d:h. um ein Fehlanaprecheü

  des Schutzrelais bei 'einem fehlerfreier Detrebszustand zu vor-

  meiden, ist es vorteilhaft, daß beim Einschalten des Relais die

  Versorgungsspannung auf der Leitung f auf ihren vorgegebenen

  'fiert ,nahezu ebenso schnell wie die Spannung auf der Leitung r

  ansteigt. Falls sich das Ansteigen der Versorgungsspannung- gegen-

  über der veränderlichen S pa_mung auf, der Zeitung V verzögert,

  (dies, kann bei-einer unmittelbaren`Parallelschaltung des Konden-

  sators 44 zur Zenerdiode Z1 des Reglers 24.eintreten)_,können

  sowohl der Pegeldetektor 23 (blerstromanregung) -wie auch der

  Pegeldetektor 2_r3 (1:urzzetanregung) wegen der zu geringen Span-

  nung auf der Leitung P ansprechen. Da außerdem in diesem Fall

  die.Basis-Basis-Spannung der Doppelbassdiode Q3 noch gering

  ist, läßt sich diese über den Kurzzeitspeicher 02 bereits bei,

  kleinen Hufladungen zünden. Die Möglichkeit einer derartigen : .

  Fehlauslösung ist vor allem bei einem Schließen des Schalters 13

  gegeben, sofern an die geschützte Leitung 11 eine Motorlast

  angesc7hlossen ist. 'Der- Kurz#teitpegeldetektor 28 kann=-därin- ün-nötigerweI$e in Folge 'des -Motoranlaufstr.omes -änspreoheä--

  Durch zweckmäßige Ausgestaltung des erfndungsgemäßen-Relais.

  wird dies -jedoch vermieden, indem--der Glättungskondensator -.4

  nicht unmittelbär--zvr Zenerd'ode Z1 -parallegeschaltet- wird:

  Vielmehr' wird dieser `zwischen der Kathode der Diode D2 ünd'@ der

  Bezugsleitung M in Reihe-mit--einem-Widerstand 84 geschaltet. Der

  Verbindungspunkt von 44 mit 84 ist - wie-in`Figur 2<gezeigt«-

  mit dem-Verbindungspunkt des -Vorwiderstandes 43- mit. "der Zener-

  diode@Z1 über ein unsymmetrisch leitendes Element--dargestellt

  als Diode 85, verbunden. Die Diode 85 ist derart gepolt,"daß sie

  bei-einem Einschalten einen Aufladestrom des Kondensators 44 von

  der Strommeßenrichtung 15 her verhindert, jedoch-'erieri Entlade- -

  strom ermbglcht, sobald der Spannungsabfall an der.Zonerdiöde Z1

  kleiner als am Kondensator 44 wird: Aüf diese Weise kann. der.Kon-

  densator 44 seine Glättungsfunktion ausüben, ohne beim Einschalten

  das .Eunsteider -#ersorgu,nösspannu 1J -auf den geregelten von der

  Zenerdiode Z1 bestimmten 'Giert zu gefährdan. '

Claims (1)

1. Schtzreiais für elektrische -Einrichtungen, .inebesöndere Überst:'o=eitrelas, bei dem die Verzögerung vom reziproken . , Wert des Überstromes abht#. mit einem-elektrischen Energie-- speieherr, in-den einzelne @nerglebeträge eingespeist werden, und .einem #`egeidetektor, der dar, .Anspreehen bewirkt, sobald. die Energie indem .Energiespeicher einen vorgegebenen Wert .erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, daB die Energiebeträge .Non einer. Steuereinrichtung (2fla1 20b) gesteuert werden, en d die - zeitliche Dauer -der Energiebeträge ° konstant und ihre - rregenx vorm Ein Zangssigual moduilert ist und daß Weiter auch ,die-Amplitude der Energiebeträge vom Eingangssignal moduliert wird. # - ~ Schutzroläs nach lrnspruch 'I, dadurch gekennzeichnet,, daß das Eingangssignal als gleichpoläre -Größe vorliegt, deren Wert von der zu überwachenden "uröße abhängt: 3. Schutzrelais nach Anspruch -'i oder z2dadureh gekennzeichnet, daß der ünergiespecher (17) von einem Kondensator (C1) gebildet wird. 44, Schutzrelais. nac1-1 Anspruch 1 oder einem der felgendem da- durch gekennzei:cl@-_et, daß das EirigangssiGnal dem Energie- Speicher-(17) über einen einstellbaren Widerstand (16) Zuge- führt wird. 5. Schutzrelais na;:h Aunspruch 1 oder einem der folgenden, ins-- - besondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, da.fl von der S@cuereiririchtun(209, 20b) eine Überwachungseinrich- _ (19) gesteuert wird, durch welche die Einspeisung in tung den Energiespeicher ('1'?) bei Ansteuerung freigegeben z ir d 6. Schutzrelais nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (20a, 2:Qb)* vom Eingangssignal gespeist wird. ?. .Schutzrelais nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet" daß der Energiespeicher (17): in .Reihe mit einer Diode (D1) und :einem einstellbaren Widerstand (16) geschaltet ist,, wobei die Überwachungseinrichtung (19) parallel zur Diode (D1) und dem Energespeicher.(17) liegt. B. Schutzrelais nach Anspruch 5 oder einem .der folgenden, dadurch gekennzeichnet, da$ die Überwachungseinrichtung (19) von einem Transistor (Q1) gebildet wird. 9. Schutzrelais nach Anspruch 5 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladekreis des Energiespeichers (17) normalerweise von der Überwachungseinrichtung (19) kurzgeschlossen ist. 'I0. Schutzrelais nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, da- durch gekennzeichnet, daß der Pegeldetektor .(21) bei seinem Ansprechen die Betätigung eines Schalters (13) bewirkt. 11. Schutzrelais nach Anspruch 1 oder. einem der folgenden, da- durch gekennzeichnet, daß die. Steuereinrichtung (2:Oa, 20b) von einen Impulsgenerator (20a) und einer nachgeschalteten Impuls-Hilfsschaltung (20b) gebildet wird. 12. Schutzrelais nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Impuls-Hilfsschaltung (2,0b) eine Einrichtung zur Einstal- lung der Impulslänge besitzt. 13. Schutzrelais -zach l--.spruch 11 oder 12 dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (20a) aus einem Relaxationsoszillator besteht. 14: Schätzrelais nach lznspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulshilfsschaltung {20b) aus einem Kondensator- (60), der über eine Diode (61) an den Oszillator angeschlossen ist und: dem ein einstellbarer Widerstand (67) parallel liegt, .und einer-nachgeschalteten Einrichtung besteht, die bei geladenem Kondensator (60) ein Steuersignal abgibt: 15. Schutzrelais nach Anspruch 1'! oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pegeldetektor (23) vorgesehen ist, der bei seinem Ansprechen den Impulsgenerator (20a) freigibt: 16. Schutzrelais nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegeldetektor (23) bei seinem Ansprechen eine*Einspeicherung von. Energie in den Energiespeicher (C1) freigibt. 17. Schutzrelais nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch-gekennzeichnet, dah ein zweiter Verzögerungskreis (29, 30) vorgesehen ist, der von einer praktisch konstanten Spannung gespeist wird und von einem weiteren Pegeldetektor (28) freigegeben wird, -und wobei dessen Energiespeicher (30) an den Pegeldetektor (21) für die Abgabe des Auslösesgnales angeschlossen ist. 18. :Schutzrelais nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die praktisch konstante Spannung mittels einer Zenerdiode (Z1) abgeleitet wird und als Versorgungsspannung des Schutzrelais dient.: 'I9. Schutzrelais, insbesondere nach Anapriach 18, bei den. die Vcrsorggungsspannung mittels Zenerdiode aböeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zenerdiode (Z1) in-Reihe mit einem Widerstand (43) an die für das Eingangssignal geschaltet ist, daß dazu parallel ein Giderstand (84) und ein Kondensator (44) angeordnet ist und daß der Verbindungspunkt des Widerstandes (84) mit dem Kondensator (44-) über -eine Diode ($5) mit dem Verbindungspunkt des Widerstandes (43) mit der Zenerdiode (Z1) verbunden ist: 20. Schutzrelais nach Anspruch 19, dadurch gekennzeicnet, daß ' die Quelle für das Eingangssignal eine ungefilterte gleichgerichtete Wechselspannung liefert. 21. Schutzrelais nach Anspruch 15 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegeldetektor (23) von einem gesteuerten Siliziumschalter (SCS2) gebildet wird, dessen Kathode über einen Widerstand (7C) an die Bezugsleitung (N), dessen anodenseitige Steuerelektrode unmittelbar an die Versorgungspannung führende Leitung (P) und dessen Anode an dem Verbindungspunkt eines üpanuungsteilers (87, 88) angeschlossen sind, wobei der Spannungsteiler (87, 88),zwischen der das Eingangssignal führenden Leitung (N) und der Bezugsleitung (N) liegt.* 22. Schutzrelais nach !_:nspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Verbindur@spunkt zwischen .Kathode und Widerstand (75) über Dioden (79, 75) die %nergiespeicher (C1, C2) für die Verzöerungskreise (16, 1729, 30) sowie die Kapazität (51) des - den Impulsgenerator (20a) bildenden ---#elaxationsosrillators angeschlossen sind.