DE1538416B2

DE1538416B2 - Release device for high-speed switching devices

Info

Publication number: DE1538416B2
Application number: DE19661538416
Authority: DE
Inventors: Theodor Dipl.-Ing.; Baur Josef; 4030 Ratingen. H02k Keders
Original assignee: Calor-Emag Elektrizitäts-Aktiengesellschaft, 4030 Ratingen
Priority date: 1966-12-08
Filing date: 1966-12-08
Publication date: 1970-05-27
Also published as: DE1538416A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Auslöseeinrichtung für ein fremdgesteuertes Schnellschaltgerät, insbesondere für ein durch eine kleine Sprengladung betätigtes Schaltgerät, das dann ausgelöst werden soll, wenn eine besitmmte Stromanstiegsgeschwindigkeit überschritten wird, während zugleich der Strom Augenblickswerte zwischen einer oberen Grenze Z₁ und einer unteren Grenze /₂ besitzt und bei dem der Strom des zu schützenden Stromkreises über einen Stromwandler erfaßt wird. Derartige Schaltgeräte sind beispielsweise die als Sprengtrenner oder unter dem Handelsnamen »I_s-Begrenzer« bekanntgewordenen Schaltgeräte, bei denen die Hauptstrombahn aus einem rohrförmigen Leiterstück besteht, das eine kleine Sprengladung enthält. Im Kurzschlußfall wird dieses als Sprengbrücke bezeichnete Leiterstück durch äußere Zündung der Sprengladung in kürzester Zeit zerstört, so daß der Strom auf einen parallel dazu angeordneten Schmelzleiter kommutiert. Dieser Schmelzleiter ist in ein Löschmittel eingebettet und so ausgebildet, daß er unter der Einwirkung des Kurzschlußstromes im Bruchteil einer Millisekunde durchschmilzt und dabei eine solche Lichtbogenspannung erzeugt, daß der Kurzschlußstrom auf Werte begrenzt wird, die weit unterhalb seines sonst möglichen Scheitelwertes liegen.The invention relates to a triggering device for an externally controlled high-speed switching device, in particular for a switching device actuated by a small explosive charge, which is to be triggered when a certain current rate of increase is exceeded, while at the same time the current is instantaneous values between an upper limit Z ₁ and a lower limit / ₂ and in which the current of the circuit to be protected is recorded by a current transformer. Such switching devices are, for example, the switching devices known as explosive separators or under the trade name "I _s -limiter", in which the main current path consists of a tubular conductor piece that contains a small explosive charge. In the event of a short circuit, this section of conductor, referred to as an explosive bridge, is destroyed in a very short time by external ignition of the explosive charge, so that the current commutates to a fusible conductor arranged parallel to it. This fusible conductor is embedded in an extinguishing agent and designed in such a way that it melts through in a fraction of a millisecond under the action of the short-circuit current and generates such an arc voltage that the short-circuit current is limited to values that are far below its otherwise possible peak value.

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 Lichtbogen, der den Phasenleiter in wenigen Millisekunden gegen Erde kurzschließt. Auch für Schaltgeräte dieser Art läßt sich die erfindungsgemäße Auslöseeinrichtung mit Vorteil verwenden.A recently proposed short circuiter for medium and high voltages is also used an explosive bridge as the main stream. However, the fusible link connected in parallel is located here in a track arrangement. When the fuse element melts, a fast-moving, Arc directed towards earth, which short-circuits 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 use.

Bekanntlich zieht man bei Schnellschaltgeräten zweckmäßigerweise die Stromanstiegsgeschwindigkeit in dem zu schützenden 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, wenn eine bestimmte Stromanstiegsgeschwindigkeit (Ansprechsteilheit) überschritten wird, während der Strom zugleich Augenblickswerte zwischen einer oberen Grenze i_x und einer unteren Grenze z"₂ besitzt. Bei Stromaugenblickswerten außerhalb dieser Grenzen wird die Auslösung gesperrt, auch wenn die Ansprechsteilheit überschritten ist. Die Lage der oberen Grenze Z₁ bestimmt die vom Schaltgerät zu leistende Schaltarbeit und die erzielbare Strombegrenzung. Durch die Einführung einer unteren Grenze z₂ wird verhindert, daß höherfrequente Ausgleichsströme von geringer Amplitude zur Auslösung führen. (Näheres hierüber die zweckmäßige Wahl von Z₁ und z₂ und ihren Einfluß auf die zu wählende Ansprechsteilheit findet sich in dem Aufsatz »Die Ermittlung der Einstellwerte von Schutzeinrichtungen mit di/dt-Auslösung in Drehstromnetzen« vonK e der s,Calor-Emag-Mitteilungen, Heftl/II, 1963, S. 42 bis 58.)As is known, in the case of high-speed switching devices, the rate of current rise in the circuit to be protected 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 alternating current circuits to also monitor the instantaneous current value and to only enable tripping if a certain rate of increase in current (response steepness) is exceeded, while the current is also instantaneous values between an upper limit i _x and a lower limit z _"2 has. In the case of instantaneous current values outside these limits, the trigger is locked, even if the Ansprechsteilheit is exceeded. the position of the upper limit Z ₁ determines the. through the introduction of a lower limit for the switching unit to be paid switching work and the achievable current limiter ₂ is prevents higher-frequency transient currents of low amplitude cause tripping. (Further details on this the suitable choice of Z ₁ and z _2, and their influence on the to be selected Ansprechsteilheit the set values of protective devices with di / dt triggering is given in the paper "the determination Solution in three-phase networks «by K e der s, Calor-Emag-Mitteilungen, Heftl / II, 1963, pp. 42 to 58.)

Auslöseeinrichtungen, die für die Auslösung die Stromanstiegsgeschwindigkeit und die Stromgrenzen Z₁ und z, in der beschriebenen Weise auswerten, sind an sich bereits in verschiedenen Ausführungen bekannt (z. B. deutsche Patentschrift 1140 268).Tripping devices, which evaluate the rate of rise in current and the current limits Z ₁ and Z for tripping in the manner described, are already known per se in various designs (e.g. German patent specification 1140 268).

Gemeinsam ist den bisher genannten 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 Z₁ und Z₂ angepaßt werden. Die Ansprechsteilheit bestimmt dabei die Größe der Induktivität, während Z₁ und z₂ den Strombereich bestimmen, innerhalb dessen die Drossel linear sein muß. Die Drossel stellt somit ein sehr spezielles Bauelement dar. Ihre räumliehe Größe steht überdies einer aus technischen und wirtschaftlichen Gründen wünschenswerten Verkleinerung der Auslöseeinrichtung im Wege.What is common to the previously mentioned designs is that they evaluate the voltage at 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, must be adapted _{in its data to the required values of the response steepness and the current limits Z 1} and Z _2. The response steepness determines the size of the inductance, while Z ₁ and z ₂ determine the current range within which the choke must be linear. The throttle thus represents a very special component. Its spatial size also stands in the way of a downsizing of the release device, which is desirable for technical and economic reasons.

Die Stromgrenzen Z₁ und Z₂ werden bei den bisher genannten Auslöseeinrichtungen auf unterschiedliche Weise erfaßt. Entweder werden vormagnetisierte, sättigbare Stromwandler zu diesem Zweck verwendet, oder der Stromaugenblickswert wird als Spannung an einem in Reihe mit der obenerwähnten Induktivität liegenden Widerstand abgegriffen. Im ersteren Fall bedingt die Vormagnetisierung die dauernde Zufuhr von Hilfsenergie. Bei Ausfall dieser Hilfsenergie verändert sich die Lage der Stromgrenzen Z₁ und Z₂. Im zweiten Fall stellt der Reihenwiderstand eine an sich unerwünschte Erhöhung der Bürde für den Auslösewandler dar.The current limits Z ₁ and Z ₂ are detected in different ways in the case of the tripping devices mentioned above. Either pre-magnetized, saturable current transformers are used for this purpose, or the instantaneous current value is tapped off as a voltage across a resistor in series with the above-mentioned inductance. In the first case, the premagnetization requires the constant supply of auxiliary energy. If this auxiliary power fails, the position of the current limits Z ₁ and Z _{2 changes} . In the second case, the series resistance represents an inherently undesirable increase in the burden for the trip converter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Auslöseeinrichtung, die die Stromanstiegsgeschwindigkeit innerhalb der Stromgrenzen Z₁ und z₂ als Auslösekriterium verwendet, eine einfachere und zugleich zuverlässige Schaltung anzugeben, die weitestgehend aus handelüblichen Bauelementen aufzubauen ist, sich durch geringen Raumbedarf auszeichnet, auf einfache Weise die Einstellung der Ansprechwerte (Ansprechsteilheit und Stromgrenzen Z₁ und z₂) in weiten Grenzen gestattet und im übrigen die angedeuteten Nachteile bisher vorgeschlagener Ausführungen vermeidet. The invention is based on the object of specifying a simpler and, at the same time, reliable circuit for a release device that uses the rate of increase in current within the current limits Z ₁ and Z ₂ as a release criterion, which is to be built as far as possible from commercially available components and is characterized by small space requirements Way, the setting of the response values (response steepness and current limits Z ₁ and Z ₂ ) is permitted within wide limits and, moreover, avoids the indicated disadvantages of previously proposed designs.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß der Sekundärstrom des Stromwandlers über eine Gleichrichteranordnung einem Widerstand zugeführt ist, dem in der einen Stromrichtung die Reihenschaltung aus einer Zenerdiode, einem Kondensator und einem elektronischen Meßglied mit niedrigem Eingangswiderstand parallel geschaltet ist, welches Meßglied so bemessen ist, daß es ein nachgeschaltetes Auslöseglied zur Abgabe des Auslöseimpulses anregt, wenn der im Kondensator fließende Strom diese eine Stromrichtung besitzt und sein Augenblickswert einen bestimmten Wert überschreitet, und gleichzeitig die Spannung an einem Abgriff des Widerstandes unter einem bestimmten Wert bleibt. F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Auslöseeinrichtung, an Hand dessen die Wirkungsweise erläutert werden soll. Alle für das Verständnis des Erfindungsgedankens nicht erforderlichen Schaltungseinheiten sind dabei fortgelassen. In der Leitung 1, die ein Teil des zu schützenden Stromkreises ist, liegt der Stromwandler 2, der über den Brückengleichrichter 3 auf den Widerstand 4 arbeitet. Parallel zum Widerstand 4 ist über die Zenerdiode 5, den Kondensator 6 und die Diode 7 der niederohmige Eingang 8 a des Meßgliedes 8 angeschlossen. Der Kondensator 6 ist so bemessen, daßAccording to the invention, the object is achieved in that the secondary current of the current transformer is fed via a rectifier arrangement to a resistor, which is connected in parallel with the series circuit of a Zener diode, a capacitor and an electronic measuring element with a low input resistance, which measuring element is dimensioned in one current direction that it stimulates a downstream trigger element to deliver the trigger pulse when the current flowing in the capacitor has one current direction and its instantaneous value exceeds a certain value, and at the same time the voltage at a tap of the resistor remains below a certain value. F i g. 1 shows an embodiment of the triggering device according to the invention, on the basis of which the mode of operation is to be explained. All circuit units not required for understanding the concept of the invention are omitted. The current transformer 2, which works via the bridge rectifier 3 on the resistor 4, is located in the line 1, which is part of the circuit to be protected. In parallel with the resistor 4, the low-resistance input 8 a of the measuring element 8 is connected via the Zener diode 5, the capacitor 6 and the diode 7. The capacitor 6 is dimensioned so that

die aus der Parallelschaltung von 4 und 6 resultierende Zeitkonstante in der Größenordnung von 10~⁵ Sekunden 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 8 a und 86 und ist so ausgebildet, daß an seinem Ausgang ein zur Anregung des Auslösegliedes 9 ausreichendes Signal erscheint, wenn der dem niederohmigen Eingang 8 α zugeführte Strom einen bestimmten Wert erreicht, sofern nicht zugleich an dem hochohmigen Eingang 8 b eine gewisse Mindestspannung überschritten ist. Der Eingang 8 b ist mit dem Abgriff 4 b des Widerstandes 4 verbunden.the time constant resulting from the parallel connection of 4 and 6 is of the order of 10 ~ ⁵ seconds. The diode 10, which is also located in the parallel branch to the resistor 4, ensures that current can flow in both directions in the capacitor 6. The measuring element 8 has two inputs 8 a and 86 and is designed so that a signal sufficient to excite the trigger element 9 appears at its output when the current supplied to the low-resistance input 8 α reaches a certain value, unless at the same time at the high-resistance input 8 b a certain minimum voltage is exceeded. The input 8 b is connected to the tap 4 b of the resistor 4.

Der im Leiter 1 fließende Strom erzeugt am Widerstand eine Spannung, die ein Abbild des Stromes, jedoch gleichgerichtet ist. Bei einer von Null aus ansteigenden Spannung am Widerstand 4 kann über den Parallelzweig mit dem Kondensator 6 frühestens dann ein Strom fließen, wenn die Spannung am Widerstand 4 die Zenerspannung U_z 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 8 α fließende Strom ein Maß für die Spannungsänderungsgeschwindigkeit im Leiter 1 dar, d. h., es kann bei ausreichender Stromanstiegsgeschwindigkeit jetzt eine Auslösung erfolgen. Bei abnehmender Spannung am Widerstand 4 wird der nunmehr in entgegengesetzter Richtung über den Kondensator 6 fließende Strom von der Diode 10 übernommen. Da der Meßeingang 8 α infolgedessen stromlos bleibt, kann dabei keine Auslösung erfolgen.The current flowing in the conductor 1 generates a voltage at the resistor which is an image of the current, but is rectified. If the voltage across the resistor 4 rises from zero, a current can flow via the parallel branch with the capacitor 6 at the earliest when the voltage across the resistor 4 has reached the Zener voltage U _{z of} the Zener diode 5. Here, a lower current limit i ₂ ~~ "\ is taken into account, below which no triggering is possible. If the voltage at 4 rises further, the current flowing through the capacitor 6 and the diode 7 into the measuring input 8 α is a measure for represents the rate of voltage change in conductor 1, that is, if the rate of current rise is sufficient, tripping can now take place. When the voltage at resistor 4 decreases, the current flowing in the opposite direction across capacitor 6 is taken over by diode 10. Since measuring input 8 α is de-energized as a result remains, no release can take place.

Die Höhe der Zenerspannung TJ₂ der Zenerdiode 5 bestimmt die Verbindung mit der Stellung des Abgriffs 4 a am Widerstand 4 die Lage der unteren Stromgrenze i_o. Die gewünschte Ansprechsteilheit läßt sich — bei gegebener Stellung des Abgriffs 4 a und gegebener Ansprechempfindlichkeit des Meßeingangs Sa — durch Verändern der Kapazität 6 einstellen. Eine weitere Einstellmöglichkeit für die Ansprechsteilheit besteht noch mittels des gestrichelt -ν eingezeichneten einstellbaren Widerstandes 11, der -^ einen Nebenweg zum Meßeingang 8 α darstellt. Vorteilhaft ist es, mittels der Kapazität 6 die Grobeinstellung und mittels des Widerstandes 11 die Feineinstellung der Ansprechsteilheit vorzunehmen. Die obere Stromgrenze Z₁ wird durch die Stellung des Abgriffs 4 b am Widerstand 4 festgelegt.The level of the Zener voltage TJ _{2 of} the Zener diode 5 determines the connection with the position of the tap 4 a on the resistor 4, the position of the lower current limit i _o . The desired response steepness can be set by changing the capacitance 6 - given the position of the tap 4 a and the given sensitivity of the measuring input Sa. Another setting option for the response steepness is provided by means of the adjustable resistor 11 drawn in dashed -ν, which represents a secondary path to the measuring input 8 α . It is advantageous to carry out the coarse adjustment by means of the capacitance 6 and the fine adjustment of the response steepness by means of the resistor 11. The upper current limit Z ₁ is determined by the position of the tap 4 b on the resistor 4.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Auslöseeinrichtung besteht darin, daß, wie oben beschrieben, eine Auslösung nur bei ansteigender Spannung am Widerstand 4, also jeweils nur im ansteigenden Teil der Stromhalbwelle, möglich ist. Man kann infolgedessen zur Strommessung einen Stromwandler 2 mit relativ kleiner Überstromziffer verwenden. Gerät der Stromwandler 2 nämlich in Sättigung, so folgt der Sekundärstrom nicht mehr dem Primärstrom, sondern fällt bei der hier vorliegenden ohmsehen 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 Z₁ und z₂ durchläuft. Um dies zu vermeiden, müßte der Stromwandler so bemessen werden, daß er unter gar keinen Umständen in Sättigung geraten kann, was zu Wandlern mit extrem großer Überstromziffer bzw. Spannungszeitfiäche führt. Da bei der erfindungsgemäßen Auslöseeinrichtung eine Sättigung des Stromwandlers 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 triggering device according to the invention is that, as described above, triggering is only possible when the voltage across the resistor 4 rises, that is, only in the rising part of the current half-wave. 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 drops steeply towards the value zero with the resistive 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 Z 1} and Z _{2 with great steepness.} In order to avoid this, the current transformer would have to be dimensioned in such a way that it cannot, under any circumstances, become saturated, which leads to transformers with an extremely large overcurrent figure or voltage time area. Since saturation of the current transformer is harmless in the trip device according to the invention, it is sufficient to dimension it in such a way that it certainly does not _{saturate before the upper current limit I 1} is reached.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Auslöseeinrichtung ist ihr geringes Bauvolumen. Es zeigt sich, daß die in F i g. 1 skizzierte Schaltung, ausgenommen den Stromwandler 2, mit allen Einstellelementen, Meß- und. Auslöseglied, ohne Schwierigkeiten in Form einer gedruckten Schaltung auf einer etwa 100 cm² großen Platine unterzubringen ist.Another advantage of the release device according to the invention is its small size. It can be seen that the in F i g. 1 sketched circuit, with the exception of the current transformer 2, with all setting elements, measuring and. Trigger member can be accommodated without difficulty in the form of a printed circuit on a ^{board about 100 cm 2 in} size.

Das Maßglied 8 und das Auslöseglied 9 benötigen im Normalfall Hilfsenergie. Man kann die erforderliche Gleichspannung aus einer Batterie oder über 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 Isolierübertrager zur Übertragung des Auslöseimpulses auf die auf dem Potential des Leiters 1 liegende Sprengkapsel benötigt. Dieser Isolierübertrager kann, bedingt durch die Stärke der Isolation, insbesondere bei höheren Betriebsspannungen, nur mit beträchtlicher Streuinduktivität hergestellt werden, wodurch die vordere Flanke des Auslöseimpulses abgeflacht wird, d. h., die Energieübertragung auf die Sprengkapsel wird verlangsamt. Diesem unerwünschten Effekt kann man nur dadurch entgegenwirken, daß man einen Auslöseimpuls von entsprechend höherer Spannung verwendet, also die zur Verfügung gestellte Auslöseenergie steigert. Insgesamt gesehen bedingt also die Lage der Auslöseeinrichtung auf Erdpotential einen erheblichen technischen und wirtschaftlichen Mehraufwand.The dimension element 8 and the release element 9 normally require auxiliary energy. One can get the required Direct voltage from a battery or via rectifiers and smoothing elements from the alternating current network relate. However, this requires that the circuit be operated practically at ground potential got to. The current transformer 2 must then be one of the series voltage of the circuit to be protected have appropriate isolation. Furthermore, an isolating transformer is used to transmit the trigger pulse on the detonator cap, which is at the potential of conductor 1, is required. This isolating transformer can due to the strength of the insulation, especially at higher operating voltages, only with considerable Leakage inductance can be produced, thereby flattening the leading edge of the trigger pulse will, d. That is, the transfer of energy to the detonator is slowed down. This undesirable Effect can only be counteracted by giving a trigger pulse of a correspondingly higher Voltage used, so increases the release energy made available. Overall, conditionally So the location of the release mechanism on earth potential is a considerable technical and economic Extra effort.

Der geringe Energiebedarf der erfindungsgemäßen Auslöseeinrichtung eröffnet nun in Verbindung mit ihrem geringen Bauvolumen die Möglichkeit, auch die Hilfsenergie aus dem Stromwandler 2 zu beziehen und die gesamte Auslöseeinrichtung 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 entnommen wird, ergibt sich außer wirtschaftlichen Vorteilen noch der erhebliche technische Vorteil einer ständigen Betriebsbereitschaft, unabhängig vom Vorhandensein einer Hilfsspannungsquelle.The low energy requirement of the release device according to the invention now opens up in connection with Due to its small size, it is also possible to draw the auxiliary energy from the current transformer 2 and to place the entire release device on the potential of conductor 1. Then there is the energy of the trigger pulse from the current transformer 2 and thus taken from the disturbed circuit itself In addition to the economic advantages, there is also the considerable technical advantage of a permanent one Operational readiness, regardless of the presence of an auxiliary voltage source.

Bei einer bekannten Uberstromschutzeinrichtung für Stromrichter mit Halbleiterventilen wird die zur Versorgung eines Meß- und Auslösegliedes erforderliche Hilfsenergie ebenso wie die Energie des Auslöseimpulses Stromwandlern entnommen, die in V-Schaltung im Sekundärstromkreis des Stromrichtertransformators angeordnet sind (deutsche Patentschrift 1153 115). Dagegen kommt man im Gleichstromlastkreis nur mit einem Gleichstromwandler aus, der jedoch eine Hilfsspannungsquelle benötigt (deutsche Auslegeschrift 1168 558).In a known overcurrent protection device for converters with semiconductor valves, the for Supply of a measuring and trigger element required auxiliary energy as well as the energy of the trigger pulse Taken from current transformers that are in V connection in the secondary circuit of the converter transformer are arranged (German Patent 1153 115). In contrast, one comes in the DC load circuit only with a DC converter, which however requires an auxiliary voltage source (German Interpretation document 1168 558).

Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen erdfreien Auslöseeinrichtung ist unter Weglassung aller nicht wesentlichen Schaltungseinheiten in F i g. 2 dargestellt. Dabei deckt sich die Eingangsschaltung vom Stromwandler 2 bis zu den Eingängen 8 a, Sb des Meßgliedes 8 mit der Schaltung in Fig. 1. Lediglich die in F i g. 1 enthaltende Diode 7 konnte entfallen,An exemplary embodiment of such a floating release device is shown in FIG. 1 with the omission of all non-essential circuit units. 2 shown. The input circuit from the current transformer 2 to the inputs 8 a, Sb of the measuring element 8 coincides with the circuit in FIG. 1. Only that in FIG. 1 containing diode 7 could be omitted,

Claims

their task is taken over here by the base-emitter diode of the transistor 13 in the measuring element 8. The measuring element 8 is designed in a manner known per se 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 certain threshold value, the transistor is located 13 in the blocking overload of the components is not possible and the blocking intervenes very sharply. If the trigger pulse, as described here, is taken from the current transformer 2, a peculiarity of the circuit must also be taken into account when selecting the switching element that switches the trigger pulse to the igniter and is controlled by the measuring element. When the igniter and the resistor 4 are connected in parallel, the voltage at the resistor 4 breaks and the transistor 14 is turned on. The io together, d. That is, at the same moment the measuring output 18 is then at the potential close to that of the common reference line 19. If transistor 13 is de-energized by a current directed in the forward direction of its base-emitter path through the capacitor input 8 α, and the output signal of the Measuring element 8 disappears. One must therefore use such a switching element for the trigger pulse that, after a single activation, sator6 is also switched to the conductive state, so 15 remains in the switched state when the transistor 14 is in the blocking state and the potential control stops. Particularly suitable here is one of the output 18 remote from that of the common thyristor, which has this property and the same line 19. As a result, a current flows through, moreover, because of its high gain and the Zener diode 20 and the control path of the thyristor Switching speed recommends trons 21, which is thereby controlled conductive. As a result, the detonator of the detonator is connected in parallel in the symbolically represented »Is-Limiter« 12, and a

1. Tripping device for an externally controlled high-speed switching device to protect AC circuits, especially for a switching device actuated by a small explosive charge, which then should be triggered when a certain

The opposite ratio of the resistances corresponds to the proportion of the current supplied by the current transformer 2 via the igniter. To increase the current initially flowing through the igniter, it is also proposed to connect a capacitor 22 in parallel to the resistor 4, as shown in dashed lines in FIG. 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 an excessive time shift compared to the primary current of the current transformer 2. However, a time constant of 10 ~ ⁴ seconds or less will be acceptable in most cases.

The blocking of the release when the upper current limit Z ₁ is exceeded takes place in the circuit according to FIG. 2 by the action of the voltage at the tap 4 b of the resistor 4 on the transistor 14. As long as the voltage at tap 4 b is lower than the Zener voltage of the Zener diode 15, the Zener diode 15 is de-energized. The current flowing through resistor 23 is diverted to minus via diode 24 and tap 4 b. Exceeds the voltage at · 4, however, the Zener voltage of the Zener diode 15 b, so the diode 24, the resistor 23 and the current flows via the diode 25 and the Zener diode 15 in the base-emitter path of the transistor 14. This current so dimensioned that it is sufficient to control the transistor 14 in the conductive state or to keep it in the conductive state, even if the transistor 13 becomes conductive and thus the control current flowing through the diode 26 for the transistor 14 disappears. In principle, it would also be possible to have the voltage at tap 4 b act directly on the base of transistor 14 via a protective resistor and a Zener diode. If one takes into account, however, that the voltage at tap 4 b can possibly assume ten times the value of the Zener voltage, either the protective resistor must be correspondingly high-resistance, or the Zener diode and transistor 14 must be designed for a correspondingly high current load. However, both measures are unfavorable with regard to a sharp and defined intervention of the blocking signal when the upper current limit I _{1 is reached} . The solution proposed here, on the other hand, offers the advantage that a current rate of increase in current is exceeded, while at the same time the current has instantaneous values between an upper limit Z ₁ and a lower limit L ₂ and at which the current of the circuit to be protected is detected via a current transformer characterized in that the secondary current of the current transformer (2) is fed via a rectifier arrangement (3) to a resistor (4), to which the series circuit of a Zener diode (5), a capacitor (6) and an electronic measuring element (8) in one current direction is connected in parallel with a low input resistance, which measuring element is dimensioned so that it stimulates a downstream trigger element (9) to emit the trigger pulse when the current flowing in the capacitor (6) has this current direction and its instantaneous value exceeds a certain value, and at the same time the voltage at a tap of the resistor (4) remains a certain value (J ₁ ).

2. Trip device according to claim 1, characterized in that the time constant resulting from the parallel connection of the resistor (4) and the capacitor (6) does not exceed ^{10 ~ 4 seconds.}

3. Trip device according to claim 1, characterized in that a variable resistor (11) is connected in parallel to the input (8 d) of the measuring element (8) for fine adjustment of the response steepness.

4. Triggering device according to claim 1 or the following, characterized in that the The auxiliary energy required to supply the measuring element (8) and the release element (9) is also necessary how the energy of the trigger pulse is taken from the current transformer (2) and that the entire The release device is at the potential of the AC circuit to be protected.

5. release device according to claim 1, there-

characterized in that a capacitor (22) is arranged parallel to the resistor (4).

6. Tripping device according to claim 1, characterized in that as a switching element for A controllable rectifier (thyristor) is used to switch the trigger pulse through.

1 sheet of drawings