DE1538416A1

DE1538416A1 - Triggering device for high-speed switching devices

Info

Publication number: DE1538416A1
Application number: DE19661538416
Authority: DE
Inventors: Josef Baur; Keders Dipl-Ing Theodor
Original assignee: Calor Emag AG
Current assignee: Calor Emag AG
Priority date: 1966-12-08
Filing date: 1966-12-08
Publication date: 1969-09-25
Also published as: DE1538416B2

Description

Auslöseeinric@ tung, für SchnellschaltgLer:Ite Die Erfi,- betrifft eine elelztroni@;c:@e Au:@löseeinrichtung =fair fremdme:teuerte Schnel3_^chaltgerö.te, insbe^or_-,ere f"r solche, die eine kleine Sprengladur_F- n13 Energiespeicher verwenden. Der- artige Scha1tger.t..te sind beispielsweise die "-)re@i:;trenrier oder unter der.: "I@-BegrenzeT," bekan:^.tge@@lordenen V Sch,lti-e-;te, bei denen die Hauptstrombahn aus einer.: rohrförmi- g en heterstiick besteht, das eine kleinei@ret:##l:@dun@; en.thUlt. I:n Kurz achlüF?fall wird dieses alsSprengbr@icl:e bezeichnete T.eiter- stick durch :;u?ere Ziindung der @'rengladun:7 in k?irzester Zeit zer:3tört, so üni? d-r Strom auf einen pirzll e1 dnzu angeordneten Schr-elzleiter komrutiert. Dieser Schmelzleiter ist in ein Lösch- mittel eirg ebettet und so ausgebildet, da2 er un'_er der Ein- wirkung desKurz schlußstromes im Bruchteil einr:r T,Iillisekunde durchschmilzt uns, dabei eire solche äichtborenspannung erzeugt, d,-i.'' der Ktirzschliirstron auf Vierte begrenzt v;ird, die weit unter- halb seines tonst mö##"licl,er@ Scheitelvrer,tes liegen. Ein in neuerer Zeit vorgeschlagener Kurzschließer für mittlere und hohe Spannungen verwendet ebenfalls eine Sprengbrücke als Hauptstrombahn. Der parallelgeschaltete Schmelzleiter befindet -sich hierbei jedoch in einer Laufschienenanordnung. Beim Durchschmelzen des Schmelzleiters entsteht hier ein schnellaufender, gegen Erde gerichteter Lichtbögen, der den-Phasenleiter in wenigen Millisekunden gegen Erde kurzschließt. Auch für Schaltgeräte dieser Art läßt sich die erfindungsgemäße Auslöseeinrichtung mit Vorteil verwenden. Release device, for high-speed switch: Ite The Erfi, - concerns an elelztroni @; c: @e Au: @ loosing device = fair strangers: expensive fast switching devices, especially for those who which use a small Sprengladur_F- n13 energy storage device. Of the- like Scha1tger.t..te are for example the "-) re @ i:; trenrier or under the: "I @ -BegrenzeT," bekan: ^. Tge @@ lordenen V Sch, lti-e-; te, in which the main current path consists of a: tubular g en heterstiick consists of a small i @ ret: ## l: @ dun @; en.thUlt. I: n Briefly after l üF? Case, this T. is designated as Sprengbr @ icl: e. stick through:; external ignition of the @ 'rengladun: 7 in the shortest possible time zer: 3tört, so üni? dr stream on a pirzll e1 dnzu arranged Schrelzleiter commuted. This fusible link is in an extinguishing medium-sized and trained in such a way that he is one of the Effect of the short-circuit current in the fraction ar: r T, ilisecond melts through us, thereby generating such an outer borehole tension, d, -i. '' the Ktirzschliirstron limited to fourth v; ird, which is far below half of his tonst mö ## "licl, er @ Scheitelvrer, tes lie. A recently proposed short circuiter for medium and high voltages also uses an explosive bridge as the main current path. The fusible conductor connected in parallel is in this case, however, in a track arrangement. When the fuse element melts, a fast-running electric arc is created that is directed towards earth and shorts the phase conductor to earth in a few milliseconds. The triggering device according to the invention can also be used with advantage for switching devices of this type.

Bekanntlich zieht man bei Schnellschaltgeräten zweckmäßigerweise die Stromanstiegsgeschwindigkeit in dem zu schlitzenden Stromkreis als Auslösekriterium heran, um eine Störung möglichst rasch nach ihrem Entstehen zu erfassen. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, bei Schnellschaltgeräten in Wechselstromkreisen außerdem auch den Stromaugenblickswert zu überwachen und die Auslösung nur dann freizugeben, vienn eine bestimmte Stromanstiegsgeschwindigkeit (Ansprechsteilheit) überschritten wird, während der Strom zugleich Augenblickswerte zwischen einer oberen Grenze 1 1 und einer unteren Grenze 12 besitzt. Bei Stromaugenblickswerten außerhalb dieser Grenzen wird die Auslösung gesperrt, auch wenn die Ansprechsteilheit überschritten ist. Die Zage der oberen Grenze 1 1 bestimmt die vom Schaltgerät zu leistende Schaltarbeit und die erzielbare Strombegrenzung. Durch die Einführung einer unteren Grenze 1 2 wird verhindert, daß höherfrequente Ausgleichsströme von geringer Amplitude zur Auslösung führen. (Näheres 'hierüber, i1 er die zweckmäßige Wahl von 1 1 und 1 2 und ihren Ein-. fluß auf die zu wählende Anaprechsteilheit findet sich in dem Aufsatz "!Die Ermittlung der Einstellwerte von Schutzeinrichtungen mit dildt-Auslösung in Drehstromnetzen" von Keders, Calor-Emag-. Mitteilungen, Heft I/11 1963, Seite 42-580) Auslöseeinrichtungen, die für die Auslösung die Stromanstiegsgeschwindigkeit und die Stromgrenzend und 12 in der beschriebenenWeise auswerten, sind an sich bereits in verschiedenen Ausführungen bekannt (z.B. deutsche Patentschrift 1 140 268). Gemeinsam ist den bisher vorgeschlagenen Ausführungen, daß sie die Spannung an einer vom Kurzschlußstrom durchflossenen Induktivität als Maß für die Stromanstiegsgeschwindigkeit auswerten. Diese Induktivität, die als Eisendrossel mit Luftspalt ausgeführt wird, Muß in ihren Daten jeweils den geforderten Werten der Ansprechsteilheit und der Stromgrenzen il und 12 angepaßt werden. Die A nsprechsteilheit bestimmt dabei die Größe der Induktivität, während il und 12 den Strombereich bestimmen, innerhalb dessen die Drossel linear sein muß: Die Drossel stellt somit ein sehr spezielles Bauelement dar. Ihre räumliche Größe steht überdies einer aus technischen und wirtschaftlichen Gründen wünschenswerten Verkleinerung der Auslöseeinrichtung im Wege.As is known, in the case of high-speed switching devices, the rate of current rise in the circuit to be slotted is expediently used as a triggering criterion in order to detect a fault as quickly as possible after it has arisen. However, it has proven to be advantageous for high-speed switching devices in AC circuits to also monitor the instantaneous value of the current and to only enable tripping if a certain rate of rise in current (response rate) is exceeded while the current is at the same time instantaneous values between an upper limit 1 1 and a lower limit 12 owns. In the event of instantaneous current values outside these limits, tripping is blocked even if the response steepness is exceeded. The duration of the upper limit 1 1 determines the switching work to be performed by the switching device and the achievable current limit. The introduction of a lower limit 1 2 prevents higher-frequency equalizing currents of low amplitude from triggering. (More details about this, ie the appropriate choice of 1 1 and 1 2 and their influence on the adaptation steepness to be selected can be found in the article "! Calor-Emag-. Mitteilungen, Heft I / 11 1963, page 42-580) tripping devices, which evaluate the rate of increase in current and the current limiting and 12 in the described manner for tripping, are already known per se in various designs (e.g. German patent specification 1 140 268). What the previously proposed designs have in common is that they evaluate the voltage across an inductance through which the short-circuit current flows as a measure of the rate of current rise. This inductance, which is designed as an iron choke with an air gap, has to be adapted in its data to the required values of the response steepness and the current limits I1 and I2. The response steepness determines the size of the inductance, while I1 and I2 determine the current range within which the choke must be linear: The choke thus represents a very special component Trip device in the way.

Die Stromgrenzen il und 12 werden bei den bisher vorgeschlagenen Auslöseeinrichtungen auf unterschiedliche Weise erfaßt. Entweder werden vormagnetisierte, sättigbare Stromwandler zu diesem Zweck verwendet, oder der Stromaugenblckswert wird als Spannung an einem in Reihe mit der oben erwähnten Induktivität liegenden Widerstand abgegriffen. Im ersteren Fall bedingt die Vormagnetisi-erung die dauernde Zufuhr von Hilfsenergie: Bei Ausfall dieser Hilfsenergie verändert sich die Zage der Stromgrenzen il und 12, Im zweiten Fall stellt der Reihenwiderstand eine an sich unerwünschte Erhöhung der Bürde für den Auslösewandler dar: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Auslöseeinrichtung, die die Stromanstiegsgeschwindigkeit innerhalb der Stromgrenzen ii und-i2 als Auslösekriterium verwendet, eine einfachere und zugleich zuverlässige Schaltung anzugeben, die weitestgehend aus handelsüblichen Bauelementen,aufzubauen ist, sich durch. geringen Raumbedarf auszeichnet, auf einfache Weise die Einsteilung der Ansprechwerte (Ansprechsteilheit-und Stromgrenzen il und i2) in weiten Grenzen gestattet und im übrigen die angedeuteten Nachteile bisher vorgeschlagener Ausführungen vermeidet.The current limits I1 and I2 are in the tripping devices proposed so far captured in different ways. Either will be premagnetized, saturable Current transformers are used for this purpose, or the current eye level is called voltage tapped at a resistor in series with the inductance mentioned above. In the first case, the pre-magnetization requires the constant supply of auxiliary energy: If this auxiliary power fails, the time of the current limits il and changes 12, In the second case, the series resistance represents an increase that is undesirable in itself the burden for the trip converter: The invention is based on the object for a trip device that controls the rate of current rise within the Current limits ii and -i2 used as triggering criteria, a simpler and at the same time specify reliable circuit, which as far as possible from commercially available components to build is to get through. low space requirement, easy to organize the response values (response rate and current limits il and i2) within wide limits permitted and, moreover, the indicated disadvantages of previously proposed designs avoids.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daB der Strom des zu schützenden Stromkreises über einen Stromwandler und eine Gleichrichteranordnung einem Widerstand zugeführt wird, dem die Reihenschaltung aus einer Zenerdiode, einem Kondensator und einem elektronischen I;eßglied mit niedrigem Eingangswiderstand parallelgeschaltet ist, welches ein nachgeschaltetes Auslöseglied zur Abgabe des Auslöseimpülses anregt, wenn der in dem Parallelzweig fließende Strom eine be^timr@te folarittxt besitzt und sein Augenblickswert einen gewissen Wert überschreitet, sofern nicht die. Spannung an einem Abgriff des Widerstands zugleich. einen bestir:rt en Wert i.iberschri tten hat.According to the invention, the object is achieved in that the Current of the circuit to be protected via a current transformer and a rectifier arrangement is fed to a resistor to which the series circuit from a Zener diode, a capacitor and an electronic circuit with low Input resistance is connected in parallel, which is a downstream trigger element stimulates the delivery of the trigger pulse when the current flowing in the parallel branch possesses a be ^ timr @ te folarittxt and its instantaneous value has a certain value unless the. Tension at one tap of the resistance at the same time. has exceeded a certain value.

Pig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Auslöseeinric?:tung-, anhand dessen die Wirkungsweise erläutert werden soll. Alle für das Verständnis des Erfindunesgedankens nicht erforderlichen Schaltungseinheiten sind dabei fortgelassen.Pig. 1 shows an embodiment of the release device according to the invention?: Device-, on the basis of which the mode of operation is to be explained. All for understanding Circuit units that are not required for the concept of the invention are omitted.

In der Leituri; 1, die ein Teil des zu. schützenden Stromkreises ist, liegt der Stromv@@andler 2, der über den Brückengleichrichter, 3 auf den Widerstand 4 arbeitet. Parallel zur.: Widerstand 4 ist über die Zenerdiode 5, den Kondensator 6 und die Diode ? der niederohmige Eingang 8a des Meßgliedes 8 angeschlossen. Der Kondensator 6 ist so bemessen, daß die aus der Parallelschaltung von 4 und 6 resultierende Zeitkonstante in der Größenordnung von 10 5 Se-. kunden liegt. Die außerdem im Parallelzweig zum Widerstand 4 liegende Diode 10 stellt sicher, daß im Kondensator 6 in beiden Richtungen Strom fließen kann. Das Meßglied 8 besitzt zwei Eingänge, 8a und 8b, und ist so ausgebildet, daß an seinem Ausgang ein zur Anregung des Auslbs-egliedes 9 ausreichendes Signal erscheint, wenn der dem niederohmigen Eingang 8a zugefiihrte Strom einen bestimmten Wert erreicht, sofern nicht zugl.eici- an dem hochohmigen Eingang 8b eine gewisse Mindestspannung überschritten ist. Der Eingang.8b ist mit dem Abgriff 4b des Widerstandes 4. verbunden.In the Leituri; 1, which is part of the too. protective circuit is, is the Stromv @@ andler 2, which is via the bridge rectifier, 3 on the resistor 4 works. Parallel to .: Resistor 4 is across the Zener diode 5, the capacitor 6 and the diode? the low-resistance input 8a of the measuring element 8 is connected. Of the Capacitor 6 is dimensioned so that the resulting from the parallel connection of 4 and 6 Time constant on the order of 10 5 Se-. customer lies. The also in the parallel branch to the resistor 4 lying diode 10 ensures that in the capacitor 6 in both Directions electricity can flow. The measuring element 8 has two inputs, 8a and 8b, and is designed so that at its output a to excite the Auslbs-e member A sufficient signal appears when the signal is fed to the low-resistance input 8a Current reaches a certain value, unless it is also high-ohmic Input 8b a certain minimum voltage is exceeded. The input 8b is with the tap 4b of the resistor 4 connected.

Der im Leiter 1 fließende Strom erzeugt am Widerstand 4. eine Spannung, die ein Abbild des Stromes, jedoch gleichgerichtet ist.The current flowing in conductor 1 generates a voltage at resistor 4. which is an image of the current, but is rectified.

Bei einer von Null aus ansteigenden Spannung an Widerstand 4 kann über den Parallelzwei; mit dem Kondensator 6 frühestens dann ein Strom.fließen, wenn die Spannung am Widerstand 4 die Zenerspannung Uz$ der Zenerdiode 5 erreicht hat. Hier wird also eine untere Stromgrenze i2 berücksichtigt, unterhalb deren keine Auslösung-möglich ist: Steigt die Spannung an 4 weiter an, so stellt der über den Kondensator 6 und die Diode 7 in den Meßeingang 8a fließende Strom ein Maß für die Spannungäänderungsgeschwindgkeit im Leiter-1 dar, d.h., es kann bei ausreichender Stromanstiegsgeschwindig:= . keit jetzt eine Auslösung erfolgen. Bei abnehmender Spannung am K@`iderstand 4 wird der nunmehr in entgegengesetzter Richtung über den Kondensator 6 fließende Strom von der Diode 10 ibernommen.When the voltage across resistor 4 increases from zero over the parallel two; a current will then flow with the capacitor 6 at the earliest, when the voltage across the resistor 4 reaches the Zener voltage Uz $ of the Zener diode 5 Has. A lower current limit i2 is therefore taken into account here, below which none Triggering possible is: If the voltage at 4 continues to rise, then represents the current flowing through the capacitor 6 and the diode 7 into the measuring input 8a is a measure of the voltage change rate in conductor-1, i.e. it can with sufficient rate of current rise: =. A trip can now take place. When the voltage at K @ `` resistor 4 decreases, it is now in the opposite direction Direction of the current flowing through the capacitor 6 is taken over by the diode 10.

Da der t;leßengang 8a infolgedessen stromlos bleibt, kann dabei ' keine Auslösung erfolgen.Since the t; leßengang 8a consequently remains de-energized, ' no triggering occurs.

Die Höhe der Zenerspannung Uz der Zenerdiode 5 bestimmt die Verbindung mit der Stellung des Abgriffs 4a am Widerstand 4 die Zage der unteren Stromgrenze i20 Die gewünschte Ansprechsteilheit lärt sich -bei gegebener Stellung des Abgriffs 4a und gegebener Ansprechempfindlichkeit des Meßeingang s 8a - durch Verändern der Kapazität 6 einstellen. Eine weitere Einstellmöglichkeit für die Ansprechsteilheit besteht noch mittels des gestrichelt eingezeichneten einstellbaren Widerstandes 11, der einen Nebenweg zum Zleßeirl-ang 8a darstellt. Vorteilhaft ist es, mittels der Kapazität 6 die Grobeinstellung und mittels des Widerstandes 11 die Feineinstellung der Ansprechstelheit vorzunehmen. Die obere Stromgrenze i1 wird durch die Stellung des Abgriffs 4b am YJiderotand 4 festgelegt.The level of the Zener voltage Uz of the Zener diode 5 determines the connection with the position of the tap 4a on the resistor 4, the timing of the lower current limit i20 The desired response steepness can be determined - given the position of the tap 4a and the given sensitivity of the measuring input s 8a - by changing the Set capacity 6. Another setting option for the response steepness still exists by means of the adjustable resistor shown in dashed lines 11, which represents a byway to the Zleßeirl-ang 8a. It is advantageous to use of the capacitance 6 the coarse adjustment and by means of the resistor 11 the fine adjustment the responsiveness to make. The upper current limit i1 is determined by the position of the tap 4b set at the YJiderotand 4.

Ein besonderer Vorteil der erfinduiirsl-emißen Auslöseeinrichtung besteht darin,. daß, wie oben beschrieben, eine Auslösung nur bei ans teigend.er -Spannung am Widerstand 4, also jeweils nur im ansteigericen Teil der Stromhalbwelle, m;;glich ist. Man kann infolgedessen zur Strommessung einen Stromwandler 2 mit relativ kleiner Überstromziffer verwenden. Gerät der Stromwandler 2 nämlich in Sätti#Tunlr, so folgt der Sekundärstrom nicht mehr dem Primärstrom, sondern f;';llt bei der hier vorliegenden ohmschen Bürde steil gegen den Wert Null ab. Hätte die Auslöseeinrichtung nicht das erwähnte Verhalten, so würde dabei eine Auslösung erfolgen, weil ja der Sekundärstrom mit großer Steilheit, den Bereich zwischen den Stromgrenzen i1 und 12 durchläuft. Um dies zu vermeiden, müßte der Stromwandler so bemessen werden, daß er unter gar keinen Umständen in Sättigunir geraten kann, was zu 'Tandlern mit extrem großer (tberstromziffer bzw. Spannun';szeitfläche führt. Da bei der erf i_nduns;sgemä,ßen Auslöseeinrichtung eine Sättigung; des Strom- 3 unschädlich ist, genügt es, ihn so zu bemessen, daß er mit Sicherheit nicht vor Erreichen der oberen Stromgrenze .i1 in Sättigung kommt.A particular advantage of the inventive release mechanism is that. that, as described above, tripping is only possible in the case of an increasing voltage at resistor 4, i.e. only in the increasing part of the current half-wave, m ;;. As a result, a current transformer 2 with a relatively small overcurrent figure can be used to measure the current. If the current transformer 2 is in saturation, the secondary current no longer follows the primary current, but instead falls steeply towards zero with the ohmic burden present here. If the tripping device did not have the behavior mentioned, tripping would occur because the secondary current runs through the area between the current limits i1 and 12 with great steepness. To avoid this, the current transformer would have to be dimensioned in such a way that it cannot, under any circumstances, get into saturation, which leads to 'tandlers with an extremely large overcurrent figure or voltage time area a saturation; the current 3 is harmless, it is sufficient to dimension it in such a way that it certainly does not saturate before reaching the upper current limit .i1.

Ein weiterer Vorteil de'r erfindungsgem#ißen Auslöseeinrichtung ist ihr geringes Bauvolumen. Es zeigt sich, daß die in Bild 1 skizzierte Schaltung, ausgenommen den Stromwandler 2, mit allen Einstellelementen, Meß- und Auslöseglied, ohne Schwierigkeiten in Form einer gedruckten Schaltung auf einer etwa 100-cm 2 großen Platine unterzubringen ist.Another advantage of the release device according to the invention is their small volume. It can be seen that the circuit sketched in Figure 1, except for the current transformer 2, with all setting elements, measuring and tripping element, without difficulty in the form of a printed circuit on an approximately 100-cm 2 large board is to be accommodated.

Das blaßglied 8 und das Auslöseglied 9 benötigen im Normalfall Hilfsenergie. Man kann die erforderliche Gleichspannung aus einer Batterie oder Fiber Gleichrichter und Glättungsglieder aus dem Wechselstromnetz beziehen. Dies bedingt jedoch, daß die Schaltung praktisch auf Erdpotential betrieben werden muß. Der Stromwandler 2 muß dann eine der Reihenspannung des zu schützenden Stromkreises entsprechende Isolation besitzen. Ferner wird ein Isolierübertraper zur Übertragung des Auslöseimpulses auf die auf dem Potential des Leiters 1 liegende Sprengkapsel benötigt. Dieser Isolierübertr.ager kann, bedingt durch die St?irke der Isolation, insitbesondere bei höheren Betriebsspannungen, nur mit beträchtlicher Streuinduktivitci.t hergestellt werden, wodurch die vordere Flanke des Auslöseimpulses abgeflacht wird, d.h., die Energieübertr#3gung auf die Sprengkapsel wird verlan°samt. Diesem unerwiir,schten Effekt kann man nur dadurch entgegenwirken, daß man einen Auslöseimpuls von entsprechend höherer SpannunrA verwendet, also die zur Verfügung gestellte Auslöseenergie steigert. Insgesamt gesehen bedingt also die Lage der Auslöseeinrichtung auf Erdpotential einen erheblichen technischen und wirtschaftlichen :t?eiraufwand.The pale member 8 and the trigger member 9 normally require auxiliary energy. One can get the required DC voltage from a battery or fiber rectifier and obtain smoothing elements from the alternating current network. However, this requires that the circuit must be operated practically at ground potential. The current transformer 2 must then correspond to the series voltage of the circuit to be protected Have isolation. Furthermore, an isolating transformer is used to transmit the trigger pulse on the detonator located at the potential of the conductor 1 is required. This isolating transformer can, due to the strength of the insulation, especially at higher operating voltages, can only be produced with considerable stray inductance, which means that the front Flank of the trigger pulse is flattened, i.e. the energy transfer to the Detonator is slowed down. This is the only way to avoid this unexpected effect counteract the fact that a trigger pulse of a correspondingly higher voltage is used, thus increases the release energy made available. Overall, conditionally So the location of the release mechanism on earth potential is a considerable technical one and economic: investment.

Der geringe Energiebedarf der erfindungsgemäßen Auslöseeinrichtung eröffnet nun in Verbindung mixt ihrem gerini,en Bauvolumen die Möglichkeit, auch die Hilfsenergie aus dem Stromwandler 2 zu beziehen und die gesamte Au slöseeinrichtung auf das Potential des Leiters 1 zu legen. Da dann auch die Energie des AuslöseimPulses aus dem Stromwandler 2 und damit aus dem gestörten Stromkreis selbst entnomren wird, ergibt sich außer wirtschaftlichen Vorteilen noch der erhebliche, techr:i^cre Vorteil einer ständigen . Betriebsbereitschaft, unabh@3ngigvom Vorhandensein. einer Hilfsspannungsquelle.The low energy requirement of the release device according to the invention opens up now in connection mixes your small building volume the possibility, too to draw the auxiliary power from the current transformer 2 and the entire release device on the potential of the To lay conductor 1. Then there is the energy the tripping pulse from the current transformer 2 and thus from the disturbed circuit is extracted itself, there are not only economic advantages but also the considerable, techr: i ^ cre advantage of a standing. Operational readiness, regardless of availability. an auxiliary voltage source.

Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen erdfreien Auslüseein#-richtung ist unter Weglassung aller nicht wesentlichen Schaltungseinheiten in Pig. 2 dargestellt. Dabei deckt sic?. die Eingangsschaltung vom Strom,.@.*andler 2 bis zu den EingUnren 8a, 8b des Meßgliedes 8 mit der Schaltung in Fig. 1. Lediglich die in Fig. 1 enthaltene Diode 7 konnte entfallen, ihre Aufgabe wird hier durch die Basis-Emitterdiode des Transistors 13 im Meßglied £3 übernommen. Das T.Teßglied 8 ist in an sich bekannter ",'leise als rückgekoppelter Schaltverstärker mit den Transistoren 13 und 14 ausgeführt und erhält die erforderliche Hilfsgleichspannung izber den Eintang 17 vom Viderstand 4:: Solange der dem Eingang 8a zugeführte Strom unterhalb eines be stin.i:!ten Schwellwertes liegt, befindet sich der Transistor 13 im. Srerrzustand, und Transistor 14 ist durchgesteuerte Der Ausgang 18 liegt dann auf dem Potential nahe dem der gemeinsamen Bezugsleitung 19. Wird Transistor 13 durch einen in Durchla"richtung seiner Basis Emitterstrecke gerichteten Strom 'aber den Kondensator 6 in den leitenden Zustand gesteuert, so geht Transistor 14 in den Speri-zu.,=tand" und das Potential des Ausgangs 18 entfernt sich von denn der gemeinsamen Leitung 19e Infolgedessen fließt ein Strorl i9ber die Zenerdiode 20 und die Steuerstrecke des Thyratrons 21, der dadurch leitend gesteuert wird. Hierdurch wird der Zünder der Sprengkpsel im symbolisch dargeste lten "is-Begrenzer" 'l2 dem Widerstand 4-parallelgeschaltet, und es fließt ein dem umgekehrten Verhältnis der Widerstände entsprechender Anteil des vors Stronwandler 2 gelieferten Stroms iiber den Zunder. Zur Erhöhung des anfänglich über den Zünder fließenden Stroms wird noch vorgeschlagen, der.: ;'iderstand 4 einen Kondensator 22 parallelzuschalten, wie gestrichelt in ig. 2 angedeutet. Allerdings darf dieser in seiner Kapazität nur so groß gewählt werden, daß der Strom im Widerstand 4 keine zu große zeitliche Verschiebung gegeni!ber der Primärstrom des Stromwandlers 2 erfährt. Eine Zeitkonstante von maximdl 10- 4 Sekunden wird jedoch in den meisten rällen trggbar sein.One embodiment of such a floating Auslüseein # device is with omission of all non-essential circuit units in Pig. 2 shown. Thereby sic ?. the input circuit from the current,. @. * andler 2 to the inputs 8a, 8b of the measuring element 8 with the circuit in Fig. 1. Only the diode 7 contained in Fig. 1 could be omitted, its task is here by the base-emitter diode of the transistor 13 in the measuring element £ 3. The T.Teß member 8 is in a well-known "," quietly designed as a feedback switching amplifier with the transistors 13 and 14 and receives the required auxiliary DC voltage via the input 17 from the resistor 4: As long as the current supplied to the input 8a is below a minimum. i:!. th threshold is located, is the transistor 13 in Srerrzustand, and transistor 14 is by controlled the output 18 then is at the potential near the 19th of the common reference line transistor 13 current directed through an in forward "direction of its base-emitter path 'But the capacitor 6 is controlled in the conductive state, the transistor 14 goes into the blocking. "= tand" and the potential of the output 18 moves away from the common line 19e As a result, a current flows through the Zener diode 20 and the control path of the thyratron 21, which is thereby conductively controlled connected in parallel with the resistor 4, and a proportion of the current supplied by the current converter 2 corresponding to the inverse ratio of the resistances flows over the scale. To increase the current initially flowing through the igniter, it is also proposed that the:; 'resistor 4 connect a capacitor 22 in parallel, as shown in dashed lines in ig. 2 indicated. However, the capacitance of the latter may only be selected to be so large that the current in the resistor 4 does not experience too great a time shift in relation to the primary current of the current transformer 2. A time constant of a maximum of 10-4 seconds will, however, be tolerable in most cases.

Die Sperrung der Auslösung bei ;IbersQhreitiang der oberen Stromgrenze i1 erfolgt in der Schaltung nach hig. 2 durch Einwirken der Spannung am Abgriff 4b des ,'diderstardes 4 auf den Transistor 14. Solange die Spannur..; am Abgriff 4b niedriger ist als die Zenersparrlung der Zcnerdiode 15, ist die Zenerdiode' 15 stromlos. Der i;ber den ;iderst;.nd 23 fließende Strom wird Über die Diode 24 und den Abgriff' 4b gegen Minus abgeleitet. Überschreitet die Spannung an 4b jedoch die Zenerspannung der Zenerdiode 15, so sperrt die Diode 24, und der Strom des Widerstandes 23 fließt über die Diode 25 und die Zenerdiode 15 in die Basis-Emitterstrecke des Transistors 14. Dieser Strom ist so bemessen, daß er ausreicht, den Transistor 14 in den leitenden Zustand zu steuern bzw. im leitenden Zustand zu halten, auch wenr'der Transistor 13 leitend wird und somit der Iber die Diode 26 fließende Steuerstrom für den Transistor 14 verschwindet. Grundsätzlich wäre es auch möglich, die SpanrunF am Abgriff 4b direkt über einen Schutzwiderstand und eine Zenerdiode auf die Basis des Transistors 14 einwirken zu las"-,en. Berilcksichtigt man jedoch, daß die Spannung am Abgriff 4b unter Umstünden den zehnfachen Wert der Zenerspannung annehmen kann, so muß entweder der Schutzwiderstand entsprechend hochohmig werden, oder generdiode und Transistor 14 müssen für eine entsprechend hohe strommäßige Belastung ausgelegt werden. Beide Maß- . nahmen sind aber ungin stir in Bezug rauf. ein scharfes und definiertes Eincreifen des. Sperrsignals bei Erreichen der oberen Stromgrenze i1 . Die hier vorgeschlagene Lösung; bietet-dagegen den Vorteil, daß eine strommüßige Überlastung der Bauelemente nicht möglich i^t und die Sperrun; sehr scharf eingreift.The blocking of the tripping at; IbersQhreitiang the upper current limit i1 takes place in the circuit after hig. 2 by the action of the tension on the tap 4b des, 'diderstardes 4 on transistor 14. As long as the Spannur ..; at the tap 4b is lower than the zener savings of the zener diode 15, the zener diode is 15 currentless. The current flowing through the i; iderst; .nd 23 is via the diode 24 and the tap '4b derived from minus. However, if the voltage on 4b exceeds the Zener voltage of the Zener diode 15, the diode 24 blocks, and the current of the resistor 23 flows through the diode 25 and the Zener diode 15 into the base-emitter path of the Transistor 14. This current is dimensioned such that it is sufficient to drive transistor 14 to control in the conductive state or to keep in the conductive state, even less Transistor 13 becomes conductive and thus the control current flowing through diode 26 for transistor 14 disappears. In principle, it would also be possible to use the SpanrunF at tap 4b directly to the base via a protective resistor and a zener diode of transistor 14 to act "-, en. However, if one takes into account that the voltage at tap 4b can possibly assume ten times the value of the Zener voltage, so either the protective resistance must be correspondingly high, or a generdiode and transistor 14 must be designed for a correspondingly high current load will. Both dimensional. but are ungin stir in relation to up. a sharp and Defined intervention of the blocking signal when the upper current limit i1 is reached . The solution proposed here; on the other hand offers the advantage that a no-current Overloading of the components is not possible i ^ t and the blocking; intervenes very sharply.

Wird der Au,löseimpuls, wie hier beschrieben, dem Stromwandler 2 entnommen, so ist bei der Auswahl des Schaltelementes, das den Auslöseimpuls auf den Znder schaltet und vom Meßgled angesteuert wird, noch eine Eigenart der Schaltung zu berücksichtigen. Beim Parallelschalten des Zünders und des Widerstandes 4 bricht die Spannung a:m Widerstand 4 zusamrt:en, d.h., imgleichen Augenblick wird der r,1eßein(;anr" ßa, stromlos, und das Ausganf-;s^il-;nal der, Meßgliedes 8 verschwindet. Man muß deshalb ein solches Schältelement für den Auslöseinpuls verwenc,er:, das nach-einmaliger Ansteuerung auch dann im durchgeschalteten Zustand bleibt, wenn. die Ansteuerung aufhört. Besonders geeignet ist hier ein Thyristor, der ja diese Eigenschaft besitzt und sich überdies noch wegen seiner hohen Verstärkung und großen Schaltgeschwindigkeit empfiehlt.If the release pulse, as described here, is taken from current transformer 2, so is the selection of the switching element that sends the trigger pulse to the igniter switches and is controlled by the Meßgled, one more peculiarity of the circuit to be taken into account. When the igniter and the resistor 4 are connected in parallel, the voltage a: m breaks Resistance 4 together: en, i.e. at the same moment the r, 1eßein (; anr "ßa, currentless, and the output; s ^ il-; nal of the, measuring element 8 disappears. One must therefore use such a peeling element for the trigger pulse, he :, that remains in the connected state after a single activation even if. the control stops. A thyristor is particularly suitable here, as this is Property and, moreover, because of its high gain and large Switching speed recommends.

Claims

Claims 1) Triggering device for an externally controlled high-speed device to protect alternating current circuits, in particular for a switching device actuated by a small explosive charge, which is to be triggered when-a certain rate of current rise is exceeded while at the same time the current is instantaneous values between an upper limit i1 and a lower limit 1 2, characterized in that the current of the circuit to be protected is fed via a current transformer (2) and a rectifier arrangement (3) to a resistor (4) to which the series connection of a Zener diode (5 ), a capacitor (6) and an electronic measuring element (8) with low input resistance is connected in parallel, which excites a downstream trigger element (9) to emit the trigger pulse when the current flowing in the capacitor (6) has a certain polarity and its instantaneous value exceeds a certain value, unless the Voltage at a tap of the 'resistor (4) has exceeded a certain value.

2) release device according to claim 1, characterized in that the: from the parallel connection of the resistor (4) and the capacitor (6) Time constant 10 does not exceed 4 seconds.

3) Auslöseeinrichtung.nach claim 1 or 2, characterized in that a variable resistor (11) is connected in parallel to the input (8a) of the measuring element (8) for fine adjustment of the response steepness. 4) Auslöseeinri ch device according to claim 1 or the following, gekernzcichnet characterized in that the supply of the measuring element (8) and the trigger member (9) required auxiliary energy as well as the energy of the trigger pulse from the Stromv @ andler (2) is taken and that the entire tripping device is at the potential of the AC circuit to be protected. 5) release device according to claim 4, characterized in that a K.nden.9ator (22) is arranged parallel to the resistor (4). Tripping device according to Claim 1 or the following, characterized in that a controllable rectifier (thyristor) is used as the switching element for keeping the trip pulse through.