DE1538691C - Anordnung zur selbsttätigen Anzeige des Durchschlages einer Durchschlagslche rung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur lung, die auf den Ringkern gewickelt ist, zusammen, selbsttätigen Anzeige des Durchschlages einer Durch- Ein Anschluß der Sekundärwicklung des Überschlagsicherung, die zwischen betriebsmäßig an sich tragers ist nach Fig. 1 an eine Diode5, an eine potentialfreien Anlageteilen angeordnet ist und die Zenerdiode 6 und an die Steuerelektrode eines bei durch auftretende Störströme verursachten Poten- 5 Thyristors 7 gelegt. Der andere Anschluß der Sekuntialdifferenzen der Anlagestelle anspricht und die An- därwicklung liegt an der Erde 4, an der Zenerdiode 6, lageteile miteinander verbindet. an der Kathode des Thyristors 7 und an einem Kon-

Man verwendet Durchschlagsicherungen dort, wo densator 8. Die Reihenschaltung aus Durchschlagunzulässig hohe Potentialdifferenzen zwischen be- sicherung 2 und Übertrager 3 ist über eine Diode 9 triebsmäßig nicht leitend verbundenen Anlageteilen io und die Parallelschaltung des Kondensators 8 mit der vermieden werden sollen, z. B. zur Vermeidung einer Reihenschaltung eines Relais 10 und des Thyristors 7 unzulässig hohen Berührungsspannung zwischen ge- gegen Erde überbrückt. Das Relais 10 kann vorzugserdeten und nicht geerdeten Anlageteilen. Hat eine weise ein Fallklapprelais sein.
Durchschlagsicherung ausgelöst, so sind die entspre- Wird im Störungsfall das Potential des Anlageteils 1 chenden Anlageteile leitend miteinander verbunden, 15 gegenüber dem Erder 4 angehoben, so lädt sich der und es fließen Ausgleichsströme. Kondensator 8 über die Diode 9 auf die Spannung

Da herkömmliche Durchschlagsicherungen keine auf, die gleichzeitig auch an der Durchschlagsiche-

Anzeigevorrichtung besitzen, kann man das Anspre- rung 2 liegt. Steigt die Spannung auf den Wert der

chen nur an den Folgeerscheinungen feststellen. Durchschlagspannung der Durchschlagsicherung 2 an,

Bei Anlageteilen, die in der Erde verlegt sind, z. B. 20 so wird diese kurzgeschlossen, und es fließt ein AusFahrleitungsmasten oder Stromrückleitungsschienen gleichstrom vom Anlageteil 1 über die Primärwiclcvon elektrischen Eisenbahnen tritt keine merkliche lung des Übertragers 3 zum Erder 4. Hierbei wird auf Störung des Betriebes auf. Es entstehen aber für die die Sekundärseite des Übertragers 3 eine Spannung inAnlage nachteilige Erscheinungen, wie Kriechströme duziert, die über die Diode 5 der Steuerelektrode des im Erdreich, die durch Korrosion an Rohrleitungen 25 Thyristors 7 und der Zenerdiode 6 zugeführt wird, und sonstigen in der Erde verlegten Metallteilen, be- Die Zenerdiode 6 begrenzt die Spannung an der sonders bei Gleichstrom, erheblichen Schaden an- Steuerelektrode des Thyristors 7. Durch diese Spanrichten. Diese Schäden werden erst bei einer späteren nung wird der Thyristor 7 gezündet und leitend, so Überprüfung der Anlage festgestellt. daß der aufgeladene Kondensator 8 an das Relais 10

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das An- 3° geschaltet wird und dieses zum Ansprechen bringt,

sprechen derOurchschlagsicherung sofort anzuzeigen. wodurch der Durchschlag der Durchschlagsicherung 2

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, angezeigt wird. Eine Entladung des Kondensators 8 daß ein von der vor demDurchschlag ansteigenden Span- vor Zündung des Thyristors 7 ist nicht möglich, da nung an der Sicherung aufgeladener Energiespeicher die Diode 9 für den Entladestrom des Kondensators 8 zwischen den Anlageteilen angeordnet ist; daß an 35 in Sperrichtung gepolt ist. Eine Begrenzung der auf den Energiespeicher ein Relais und ein steuerbares die Sekundärseite des Übertragers 3 induzierten Spanelektronisches Schaltglied in Reihe geschaltet sind und nung geschieht außerdem dadurch, daß als Material daß vom beim Durchschlag der Sicherung auftreten- des Übertragers weichmagnetisches, sättigbares Eisen den Strom mittels, eines Übertragers ein das elektro- verwendet wird, wodurch der Übertrager 3 nur bis nische Schaltglied öffnender Steuerimpuls abgeleitet 40 zur Sättigungsfeldstärke wirksam ist. Die Sättigung wird. kann schon während der ersten Mikrosekunden des

Durch die deutsche Auslegeschrift 1 057 683 ist Stromanstieges eintreten, da der Thyristor 7 zum Züneine Auslöseeinrichtung für elektrische Schutzschalter den nur einen Impuls von einigen Mikrosekunden bekannt geworden, bei welcher die Auslösung der Dauer, von etwa 3 Volt Spannung und einer Strom-Schutzschalter ohne Benutzung einer Fremdspannung 45 stärke von 10 Milliampere benötigt. Die Spannungslediglich durch die im Auslösekreis (Sekundärkreis begrenzung hat den Vorteil, daß die Bauelemente auf eines Summenstromwandlers oder Anpassungstrans- der Sekundärseite des Übertragers 3 vor Zerstörung formators) in elektromagnetischer oder elektrostati- geschützt und nur kurzzeitig durch kleine Ströme bescher Form gespeicherte Energie erfolgt. Diese Aus- anspracht werden.

bildung ist nicht geeignet, das der Erfindung zu- 50 An Stelle des Thyristors 7 kann auch ein anderes grundeliegende Problem zu lösen. Bei der Erfindung elektronisches Schaltmittel, beispielsweise ein Tranist die Energie bereits vor Eintritt des Störungsfalles sistor oder ein Kaltkathodenthyratrom verwendet gespeichert, während bei der bekannten Anordnung werden.

erst bei Eintritt des Störungsfalles Energie gespeichert Bei "der in F i g. 1 gezeigten Anordnung ist ein

wird. Ferner hat die Einrichtung nur eine geringe 55 Ansprechen der Ansprechanzeige nur möglich, wenn

Empfindlichkeit. Im Gegensatz hierzu zeichnet sich die die Durchschlagsicherang durch positives Potential

erfindungsgemäße Anordnung durch hohe Empfind- gegenüber Erde ausgelöst wird. Durch geeignete Wahl

lichkeit und schnelles Ansprechen im Störungsfall aus. der Gleichrichterschaltung der Steuerspannung des

Die Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung Thyristors 7 kann man die Schaltung in etwas abge-

schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen nä- ^6o wandelter Form auch dann verwenden, wenn die

her erläutert. Durchschlagsicherung durch negative Spannungen ge-

In F i g. 1 wird ein nicht geerdetes Anlageteil 1 genüber Erde ausgelöst wurde.

mittels einer Durchschlagsicherung 2 über einen Ober- F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform der Ansprech-

trager 3 an eine Erde 4 gelegt. Die Erde ist beispids- anzeige, die sowohl bei positiver wie auch bei nega-

weise als Rohrerde ausgelegt. Der Übertrager 3 setzt ⁶5 tiver Potentialverschiebung des zu schützenden An-

sich aus einem weichmagnetischen, sättigbaren Ring- lageteils anspricht. Es liegt anstelle der Diode 9 der

kern, der über die Anschlußleitung der Überschlag- Fig. 1 eine Brückenschaltung vor, bestehend aus den

sicherung 2 geschoben wird und einer Sekundärwick- Dioden 11, 12, 13 und 14 gegen Erde, die den Kon-

densator8 auflädt. Dieser Kondensator 8 wird nach Durchschlag der Durchschlagsicherung 2 über den Thyristor 7 an das Relais 10 geschaltet. Der Thyristor 7 erhält seine Steuerspannung über eine Gleichrichtermittelpunktschaltung, bestehend aus den Dioden 15 und 16, die vom Übertrager 3, dessen Sekundärseite eine Mittelartzapfung besitzt, gespeist wird. Die Begrenzung des Steuerstromes geschieht durch die Zenerdiode 6 und die spezielle Ausbildung des Übertragers 3. Als Schutz für die Dioden 11 bis 14 kann zusätzlich vor die Gleichrichterschaltung eine Drossel 17 geschaltet werden, die zweckmäßig aus einem weichmagnetischen Ringkern besteht, der über die Zuleitung der Durchschlagsicherung geschoben wird.

Die beschriebenen Schaltungsanordnungen haben alle gemeinsam, daß sie eine hohe Betriebssicherheit, eine hohe Anzeigeempfindlichkeit haben und schnell ansprechen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anordnung zur selbsttätigen Anzeige des Durchschlages einer Durchschlagsicherung, die zwischen betriebsmäßig an sich potentialfreien Anlageteilen angeordnet ist und die bei durch auftretende Störströme verursachten Potentialdifferenzen der Anlageteile anspricht und die Anlageteile miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der vor dem Durchschlag ansteigenden Spannung an der Sicherung aufgeladener Energiespeicher zwischen den Anlageteilen angeordnet ist, daß an den Energiespeicher ein Relais und ein steuerbares elektronisches Schaltglied in Reihe geschaltet sind und daß vom beim Durchschlag der Sicherung auftretenden Strom mittels eines Übertragers ein das elektronische Schaltglied öffnender Steuerimpuls abgeleitet wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen