DE1638021B2 - Ueberstrom-anzeigevorrichtung fuer wechselstromnetze mit mindestens einem detektorelement vom typ eines transfluxors - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überstrom-Anzeigeeinrichtung für Wechselstromnetze mit mindestens einem Detektorelement vom Typ eines Transfluxors, dessen Einstellwicklung von einem Eingangswechselstrom durchflossen ist, dessen Stromstärke proportional der Stromstärke des zu überwachenden Wechselstromes ist.

Eine solche Einrichtung ist bereits durch die deutsche Auslegeschrift 1169 017 bekannt. Bei dieser Einrichtung ist eine Schaltungsanordnung zum Überwachen von Spannungen oder Strömen in einem Wechselstromnetz vorgesehen, bei der Transfluxoren mit Gleichstrom vormagnetisiert und auf ihren Steuerwicklungen mit einem Strom beschickt werden, dessen Stromstärke der entsprechenden Größe des zu überwachenden Stromes proportional ist. Überschreitet bei dieser Anordnung die Wechseldurchflutung die Vormagnetisierungsdurchflutung um einen vorgegebenen Betrag, so bestimmt die Wechseldurchflutung die Magnetisierungsrichtung in den betreffenden Innenjoch, so daß in der Übergangszeit zwischen den Halbwellen des auf die Steuerwicklung gegebenen Wechselstromes unsymmetrische Belastungsverhältnisse am Transfluxor auftreten, die zur Erzeugung von Spannung in diesem Zeitraum führen. Diese Spannung kann dann zur Steuerung oder Anzeige benutzt werden. Diese bekannten Schaltungsanordnungen lassen aber keine von der Größe des Überlastungsbetrages abhängige zeitinverse Anzeige oder Steuerung zu. Für viele Anwendungszwecke ist es aber erwünscht und richtig, eine zeitinverse Überlastungsanzeige zu schaf-

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fen. Dies war bisher nur mit sehr komplizierten sind, derart, daß das Übertragungseiement die Summe

Analogzählerschaltungen möglich. der von beiden Detektorelementen abgegebenen Im-

Die Aufgabe der Erfindung besteht bei einer Ein- pulse aufnimmt.

richtung der eingangs genannten Art darin, daß eine Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, daß die

genaue Überlast-Anzeigevorrichtung geschaffen wer- 5 Ausgangswicklung des Übertragungselement'» die

den soll, die im wesentlichen aus Transfluxoren aufge- Zähleinrichtung Ober ein zweites Übergangselemeat

baut ist, bei der die Ansprechzeit umgekehrt propor- erregt, das mit dem ersten Übertragungselement in

tional dem Betrag ist, um den der überwachte Strom Kaskade geschaltet ist.

einen bestimmten Schwellwert (d. h. einen Maximal- In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform

Nennwert) überschreitet. io der Anzeigeeinrichtung gemäß der Erfindung kann

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch eine Einrichtung zur Rückstellung auf Null vorgesehen

gelöst, daß das Detektorelement an einem Takt- sein, deren Ausgangseinrichtung einen Eingang auf-

impuls-Generator mit wesentlich höherer Taktimpuls- weist, der parallel mit dem Eingang der die durch die

Frequenz als die Frequenz des zu überwachenden Detektorenelemente übertragenen Impulse aufneh-

Wechselstromes in solcher Weise angeschlossen ist, 15 menden Einrichtung gespeist wird, wobei die Rück-

daß auf das Detektorelement gegebene Taktimpulse stelleinrichtung dazu ausgebildet ist, während einer

nur dann auf dessen Ausgangswicklung übertragen vorbestimmten Zeitdauer gegenüber jeglicher, auf

werden, wenn das von dem die Einstellwicklung durch- ihren Eingang gelegter In.pulse unwirksam zu sein,

fließenden Wechselstrom entwickelte augenblickliche Im Rahmen der Erfindung Lt es ferner vorteilhaft,

magnetische Feld den Koerzitivfeldwer? des Detektor- ao wenn die Zähleinrichtung eine Kaskade von bistabilen

elementes in Nachbarschaft der Einstellwicklung er- Stufen mit einem Eingang aufweist, von denen jede

reicht oder überschreitet, wobei die Einstellwicklung ner Transfluxoren enthält.

und der sie durchfließende Wechselstrom zum Er- In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausreichen dieses Koerzitivfeldwertes bei Vorliegen der führungsform kann die Einrichtung zur Rückstellung Maximal-Nennstromstärke in dem zu überwachenden 35 auf Null ein Verzögerungsregister mit zwei Reihen von Wechselstrom abgestimmt sind, und daß an die Transfluxoren aufweisen, die in Kette verdrahtet sind, Ausgangswicklung des Detektorelementes eine Einrich- in Verbindung mit einer logischen Schaltungsanordtung angeschlossen ist, die zur Abgabe eines Ausgang- nung vom »ODER«-Typ, die einen Eingang zu jedem signals nach Verlauf eines zur mittleren Häufigkeit Ausgang des Registers hat und einen Ausgang, an des Auftretens von Impulsen am Ausgang des Detektor- 30 dem eine logische Schaltungsanordnung vom »NEIN«- elementes umgekehrt proportionalen Zeitabschnittes Typ angeschlossen ist, die dazu ausgebildet ist, bei ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Abwesenheit von Impulsen auf allen Ausgängen des Einrichtung bietet dei. Voneil, daß sich auf diese Weise, Registers einen Rückstellimpuls auf die Zähleininsbesondere für die Überwachung eines Wechsel- richtung zu geben.

Stroms, ein Phasenrelais oder ein gleichpoliges Relais 35 Gemäß der Erfindung ist es auch vorteilhaft, wenn

mit umgekehrter Abhängigkeit von der Zeit schaffen die Frequenz der vom Impuls-Generator abgegebenen

läßt. Man kann außerdem eine Anordnung aufbauen, Taktimpulse von einem ganzzeiligen Vielfachen der

die allein mit magnetischen Teilen arbeitet und eine Frequenz des zu überwachenden Wechselstromes

sehr große Anpassungsfähigkeit erreicht, die insbeson- verschieden ist.

dere die Wahl der Auslösezeit und der Rückstellzeit 40 Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines für die Anordnung betrifft. Es ist im besonderen Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichmöglich, eine praktisch zeitkonstante Anordnung nung näher beschrieben. Es zeigt
mit sehr kleiner Rückstellzeit zu erhalten. F i g. 1 das Prinzipschaltbild einer Überstrom-

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Ein- Anzeigeeinrichtung nach der Erfindung,

richtung wird erreicht, daß ein einziger Transfluxor 45 F i g. 2 ein weiterentwickeltes, aber vereinfachtes

bereits für die vollständige Lösung der der Anmeldung Schaltbild eines Ausführungsbeispiels,

zugrunde liegenden technischen Aufgabenstellung F i g. 3 ein Diagramm mit einer experimentell

ausreicht. gewonnenen Ansprechkurve für die Anordnung nach

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhaft" Aus- F i g. 2.

führungsform ist gegeben, wenn die an den Ausgang 50 In dem Schaltbild nach F i g. 1 sind drei Detektordes Detektorelementes angeschlossene Einrichtung eine elemente vom Typ eines Transfluxors mit vier öff-Zähleinrichtung ist, die zum Zählen der von der nungen a, b, c, d gezeigt, die um eine größere Mittel-Ausgangswicklung des Detektorelementes abgegebenen öffnung verteilt sind. Die Detektorelemenle werden Impulse und Abgabe eines Signals bei Erreichen einer entsprechend einem Verfahren benutzt, das mit vorbestimmten Anzahl gezählter Impulse ausgebildet 55 »Widerstandsverfahren« bezeichnet wird. Die Beist. wicklung eines Detektorelementes vom Typ eines

Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Einstell-Wechsel- Transfluxors enthält:
strom die Einstellwicklungen zweier getrennter Detektorelemente vom Transfluxorentyp in entgegen- eine Eingangswicklung E für die Einschreibgesetztem Sinn durchfließt, deren Ausgangswicklungen 60 impulse;

in Reihenschaltung den Eingang eines Übertragungs- eine Wieder-Einschaltwicklung Rl für die Impulse

elementes erregen. zur Rückstellung auf Null, die gleichzeitig ein

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist es zweck- löschendes Ablesen bewirken;

mäßig, wenn dL Wiedcr-Einschaltwicklungen der eine Ausgangswicklung 5;

beiden Detektorelemente einerseits und die Wieder- 65 eine (nicht gezeigte) Haltewicklung., die ebenfalls

Einschaltwicklung des Übertragungselementes anderer- auf die Ausgangsöffnung gewickelt ist und die

seits jeweils an die zwei verschiedenen Phasen eines Rückwirkung des folgenden Detektorelementes

Zweiohasen-Taktimpuls-Generators angeschlossen kompensieren soll;

eine Einstellwicklung oder -leitung A, die eben- des Systems vom Vorzeichen dieser Komponente

falls durch die Ausgangsöffnung c führt. abhängt. Im Mittel erhält man, wenn i₀ der Wert der

Ansprechschwelle ist, für jede Periode T des Netzes

Die Einstellwicklung wird gewöhnlich von einem Ausgangsimpulse während einer Zeit t entsprechend

Gleichstrom durchflossen, der die S< Mußumkehr um 5 der Gleichung
die Ausgangsoffnung sicherstellen soll, wenn ein

Einschreibimpuls aufgetreten ist. Zur Gewinnung t _ π — 2 Arc sin i_o/i
eines Ausgangssignals ist dieser Strom unbedingt T ~ 2π '
erforderlich. Der Einstellstrom muß einen Minimalwert entsprechend der Koerzitivkraft um die Aus- io

gangsöffnung haben, damit Ausgangsimpulse erzeugt wobei / der Spitzenwert des sinusförmigen Wechsei-

werden. Für den besonderen Fall eines als Beispiel stromes ist.

benutzten Detektorelementes liegt dieser Wert bei In der Nähe der Ansprechschwelle erreicht der

etwa 0,15 Amperewindungen und stellt eine Ansprech- Ausgangsimpuls seinen Maximalwert nicht, aber es

schwelle dar. 15 genügt, ein weiteres Detektorelement in Reihe hinter

Bei der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung wird das Übertragungselement 3 (Übertragungselement 4

die Einstellwicklung A, die die Ausgangsöffnungen c in F i g. 2) zu schalten, um zweideutige Fälle auszu-

der Detektorelemente 1 und 2 im umgekehrten Sinn schalten.

durchläuft, von einem Wechselstrom mit beispielsweise Die so ausgebildete Anordnung ergibt ein Anspre-50 Hz durchflossen, der von einem Stromwandler 5 ao chen auf die Frequenz, das mit der Stärke des Wechselgeliefert wird. Dieser ist mit der Leitung 6 eines stromes zunimmt, so daß ein von der Zeit in umge-Energieverteilungsnetzes verbunden, bei der Über- kehrten Sinn abhängiges Relais verwirklicht werden ströme angezeigt werden sollen. kann.

Die Wieder-Einschaltwicklung Al der Detektor- Das Übertragungselement 3 sammelt und überträgt

elemente 1 und 2 werden durch eine der Phasen eines 25 die i>umme der an den Ausgängen der Detektor-

(nicht gezeigten) Zweiphasen-Generators für Einstell- elemente 1 und 2 angesammelten Impulse. Im Zähler 8

impulse gespeist. Das heißi, der Generator kann an werden diese Impulse gezählt, wobei das Ausgangs-

seinen Klemmen zeitlich gegeneinander versetzte signal des Zählers logische Stufen oder direkt ein

Impulsfolgen abgeben. Festkörper-Thyratron steuern kann, wenn dies ge-

Die Wieder-Einschaltwicklung R2 des Übertra- 30 wünscht wird.

gungselementes 3 wird von der zweiten Phase dieses F i g. 2 zeigt das vereinfachte Schaltbild eines voll-

Impulsgenerators gespeist. Den beiden Eingangs- ständigen Ausführungsbeispiels, bei welchem eine rein

wicklungen E der Detektorelemente 1 und 2 wird bei magnetische Technik angewendet wird. Im besonderen

jedem Zyklus des Generators zur Lieferung der Rück- ist dort der Zähler 8 aus einer Reihenschaltung von

Stellimpulse ein Einschreibimpuls »1« zugeführt. Die 35 vier bistabilen Stufen B₁ bis J?₄ aufgebaut. Jede Kipp-

Eingangswicklung E des Übertragungselementes3 wird stufe ist aus einer bistabilen Einrichtung mit einem

von den in Reihe liegenden Ausgangswicklungen S der Eingang der in der französischen Patentschrift

Detektorelemente 1 und 2 gespeist. Die Ausgangs- 1 452 767 beschriebenen Art gebildet,

wicklung S des Übertragungselementes 3 beliefert In jeder der Kippstufen finden sich zwei Trans-

einen Impulszähler 8, dessen Ausgangssignal 80 einem 40 fluxorenpaare 11, 13 und 12, 14, die jeweils mit den

beliebigen Verbraucher (nicht gezeigt) zugeführt wird, beiden Phasen des Generators für die Rückstell-

beispielsweise einer Signalisierungseinrichtung oder impulse (nicht gezeigt) verbunden sind und einen

einer Abschalteinrichtung. Die Einstellwicklung α des Eingang 15 am Transfluxor 11 sowie einen Ausgang 16

Übertragungselementes 3 wird normalerweise von am ^Transfluxor 14 aufweisen. Eine Schleife 17 ergibt

einem Gleichstrom geeigneter Stärke durchflossen. 45 eine Kreuzkoppelung, wobei 18 sowie 19 eine Kopp-

Der Generator für die Rückstellimpulse (oder lung zwischen dem Eingang des Transfluxors 13 und Taktimpulse) arbeitet mit einer festen Frequenz wesent- dem Ausgang der Transfluxoren 12 und 14 herstellen, lieh oberhalb der Frequenz des zu überwachenden Wie in der oben genannten französischen Patent-Wechselstromes. Wenn diese beispielsweise 50 Hz schrift erläutert, gibt der Ausgang 16 unter diesen beträgt, so ist die Frequenz F der Rückstellimpulsc 50 Bedingungen einen Impuls für zwei Impulse am beispielsweise 425 Hz, wobei dieser Wert so gewählt Eingang 15 ab. Man erhält auf diese Weise einen ist, daß er kein ganzzeiliges Vielfaches von 50 Hz ist. binären Teiler auf Ferritbasis mit der Möglichkeit einer

Unter diesen Bedingungen werden Impulse am Rückstellung auf Null mit Hilfe eines Stromkreises 20. Ausgang des einen oder anderen der Detektorelemente In dieser Schaltungsanordnung findet sich die bereits 1 und 2 jedesmal dann erscheinen, wenn der Spitzen- 55 in Verbindung mit F i g. 1 beschriebene Anzeigewert des durch die Einstellwicklungen A fließenden vorrichtung mit zwei Detektorelementen 1, 2 wieder Wechselstromes die Ansprechschwelle für eine Zeit- sowie dem Übertragungselement 3, das, wie erläutert, dauer überschreitet, die größer ist als etwa 100 Mikro- die Möglichkeit gibt, die Summe der am Ausgang der Sekunden. Diese Begrenzung ermöglicht von vorn- beiden vorhergehenden Detektorelemente angesamherein die Ausschaltung des Einflusses von getrennten 60 melten Impulse zu bilden. Die Übertragung der auf schmalen Stromspitzen mit einer Dauer von einigen diese Weise durch das Übertragungselement 3 ange-Mikrosekunden, die gelegentlich den Netzstrom von sammelten Impulse erfolgt unter Zwischenschaltung 50 Hz überlagert sein können. Durch die Verwendung des Übertragungselementes 4, das die Vermeidung der beiden Detektorelemente 1 und 2 mit gegensinnig von Zweideutigkeiten ermöglicht,
angf ordneten Einstcllwicklungen lassen sich beide 65 Der Ausgang des Elementes 4 speist nicht allein den Halbwellen des überwachten Stromes beachten, und Eingang 15 der ersten Kippstufe B₁ des Zählers, es kann im Fall einer Unsymmetrie (aperiodische sondern außerdem den Eingang 21 einer Einrichtung, Komponente) vermieden werden, daß das Ansprechen die insgesamt mit 22 bezeichnet ist. Die Einrichtung

(ο

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enthält in an sich bekannter Weise in einer Ketten- Ausgang 80 des Zählers 8 abhängt, könnte die Ausschaltung eine Reihe /„ I₂,1₃ bis I₁₂ von mit geradzeilig lösung beispielsweise beim Empfang eines Impulses bezeichneten Detektorelementen sowie einer Reihe pro Tag während eines Monats eintreten. Dieser P-. P₂ bis P₁₁ von mit ungeradzahlig bezeichneten Nachteil wird beseitigt durch eine automatische Rück-Detektorelementen. Die beiden Reihen sind jeweils 5 stellung des Zählers auf Null jedesmal dann, wenn mit zwei Phasen des Generators für die Rückstell- während einer gewissen, durch die Einrichtung 22 impulse verbunden. Entsprechend einem an sich bestimmten Zeit kein Impuls am Ausgang der Anzeigebekannten Verfahren wird die Information von vorrichtung aufgetreten ist, wobei diese Zeit als irgendeinem mit geradzahlig bezeichneten Detektor- »Rücklaufzeit« der Anzeigevorrichtung betrachtet werelement zu einem nachfolgenden mit ungeradzahlig io den kann.

bezeichneten Detektoi element und umgekehrt von Jeder zum Eingang 15 des Zählers gehende Impuls

einem mit ungeradzahlig bezeichneten Detektorelement wird außerdem an den Eingang 21 der Einrichtung 22

zu einem nachfolgenden mit geradzahlig bezeichneten angelegt und erscheint nacheinander im Verlauf der

Detektorelement übertragen, wobei die mit geradzahlig folgenden Zyklen an den Ausgängen S₁ bis S₁₂ der

bezeichneten Detektorelemente eine Speicherfunktion 15 Einrichtung 22. Während der gesamten Zeit, in der

haben, die zut Vermeidung von Wechselwirkungen ein solcher Impuls an irgendeinem der Ausgänge der

zwischen zwei aufeinanderfolgenden Informationen Einrichtung 22 vorhanden ist, findet er sich am

erforderlich ist. Jeder Zyklus umfaßt die folgenden Ausgang 37 der ODER-Schaltung 30 wieder und

Operationen: wirkt am Ausgang 44 der logischen Schaltung 40 der

ίο »1« entgegen, die dauernd an deren Eingang 43 liegt.

Einschreiben, Unter diesen Bedingungen wird kein Impuls zur

Einstellen Rückstellung auf Null an den Zähler angelegt. Sobald

Fortschalien der ungeradzahligen Detektorele- Jedoch alle Impulse an den Ausgängen S₁ b^s S₁₂ der

_n ■> ^{B e} Einrichtung 22 verchwunden sind, erscheint der am

menre luesenj, _{35 Eingang} 43 liegende Impuls »1« am Ausgang 44 und

Einstellen, _wj_r£j gleichzeitig durch die Detektorelemente 51 und 52

Fortschalten der geradzahligen Detektorelemente. _an die Schaltungen 20 zur Rückstellung der bistabilen

Stufen B₁ und 5_d des Zählers 8 auf Null übertragen, so

Es genügt die Feststellung, daß die Lesesignale an daß der Zähler dann auf Null zurückgestellt wird

den Ausgängen S₁, S₂, S₃ bis S₁₁, S₁₂ der ungerad- 30 Wenn irgendwelche Impulse aufgetreten sind, bei-

zahligen Detektorelemente erscheinen, wobei außer- spielsweise bei einem kurzzeitigen Fehler, so wird die

dem die Möglichkeit besteht, das (gestrichelt darge- Rückstellung auf Null am Ende einer vorbestimmten

stellte) geradzahlige Detektorelement P₁₂ am Ende des Zeit nach dem Verschwinden der Impulse stattfinden.

Registers wegzulassen. Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß dauernd

Die Ausgänge S₁ bis S₁₂ der Einrichtung speisen 35 am Ausgang 37 der ODER-Schaltung die Information

eine logische Schaltung (ODER) 30 mit einer ersten »Fehler vorhanden« steht, die im gewisse·,, Sinn die

Stufe von vier Detektorelementen 31 bis 34, die Ergänzung der am Ausgang 14 erscheinenden Infor-

jeweils die Ausgangssignale von drei Stufen der mation »Rückstellung auf Null« ist.

Einrichtung 22 erhalten, und mit einer zweiten Stufe Die Kapazität des Zählers bestimmt in erster Nähe-

von zwei Detektorelementen 35 und 36, die einerseits 40 rung die Zahl der zu einer Auslösung erforderlichen

die von den Detektorelementen 31, 32 und anderer- Impulse. Diese Zahl ist im Fall des betrachteten

seits die von den Detektorelementen 33, 34 über- Beispiels mit vier bistabilen Stufen gleich 2⁴, also 16.

tragenen Impulse sammeln. Ein gemeinsamer Aus- Die mittlere Zeit für die Auslösung entspricht natürlich

gang 37 der beiden Detektorelemente 35, 36 speist dieser Zahl geteilt durch die mittlere Frequenz der am

den Eingang eines Detektorelementes 41, das mit 45 Eingang 15 des Zählers erscheinenden Impulse. Diese

einem zweiten Detektorelement 42 eine zweite logische Zeit ist in der Nähe des Wertes der Ansprechschwelle

Schaltung (NEIN) 40 bildet. Der Eingang 43 des mit einer Halbperiode des Netzes in dem betrachteten

Detektorelementes 42 erhält dauernd einen Impuls »1«, Fall definiert, bei dem die Anzeige für beide HaIb-

der folglich bei jedem Zyklus eingeschrieben wird. wellen des Stromes erfolgt, und mit einer Periode des

Ein Ausgangsstromkreis 44 durchdringt im entgegen- 50 Netzes, wenn die Anzeige nur für eine Halbwelle

gesetzten Sinn die Ausgangscffnungen der beiden vorgenommen wird. Der absolute Fehler wird natür-

Detektorelemente 41 und 42 der logischen Schaltung 40 Hch kleiner und geht gegen die Periode der Takt-

und andererseits die Eingangsöffnungen der beiden impulse, wenn die angezeigte Stromstärke unendlich

Detektorelemente 51 und 52, wobei die Stromkreise 20 geht.

zur Rückstellung auf Null der Kippstufen paarweise 55 Die Rückstellzeit, d. h. die Zeit, an deren Ende der jeweils mit den Ausgangsöffnungen der beiden Zähler auf Null zurückgestellt wird, ist konstant und Detektorelemente 51 und 52 verbunden sind. wird durch die Zahl der Stufen in der Einrichtung 22 Die Arbeitsweise der so aufgebauten Schaltvings- bestimmt. Sie ist gleich njF, wenn π die Zahl der Stufen anordnung ist die folgende: Die von dem zwischen- im Register und F die Taktfrequenz ist.
geschalteten Übertragungselement 4 übertragenen und 60 In zweiter Näherung muß man außerdem der an den Eingang 15 des Zählers angelegten Impulse Tatsache Rechnung tragen, daß eine logische Ferritsind Gegenstand einer digitalen Inttgration, d. h. einer schaltung eine Verzögerung einführt, die im Prinzip Zählung, die jedoch ohne Rücksicht auf den Zwischen- eine Funktion von 1/F ist. Ir dem untersuchten Fall raum stattfindet, welcher zwischen aufeinanderfolgen- ergibt sich einerseits ,daß die Rückstellung auf Null, den Impulsen vorhanden sein kann. Anders gesagt, 65 die bei NichtVorhandensein eines Fehlers dauernd die Integrationszeit des Zählers selbst ist unendlich stattfindet, nicht sofort aufhört, wenn ein Fehler groß. Wenn folglich die Auslösung einer beliebigen auftritt. Der Kanal »Rückstellen auf Null« weist eine Einrichtung vom Erscheinen eines Impulses am gewisse Verzögerung gegenüber dem Kanal »Zähler«

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auf, so daß eine bestimmte Anzahl (ri) von Impulsen Der relative Fehler beträgt in diesem Falle bei

verlorengehl, die nicht gezählt werden. 2,35 . ,.„,

Andererseits führt die Einrichtung für die Anzeige 47 '°·

und die Ausbildung des Eingangs eine Verzögerung Für einen Fehlerstrom gleich dem Doppelten des entsprechend einer bestimmten Zahl («") von Impulsen 5 Schwellwertes (2 /₀), wo der relative Fehler in der Nähe ein. Zusammengefaßt findet die Auslösung statt, des Maximums liegt, ergibt / = 340 Hz, was einer wenn am Ausgang der Anzeigeeinrichtung 2"+«'+«" Ansprechzeit von 56,4 ms und einem relativen Fehler Impulse aufgetreten sind mit der Bedingung, daß der in der Größenordnung von 10% entspricht.
Intervall zwischen zwei beliebigen aufeinanderfolgen- Es ist leicht einzusehen, daß es zur Erzielung einer den Impulsen gleich oder kleiner als njF ist. io größeren Genauigkeit genügt, die Taktfrequenz und F i g. 3 zeigt die Ansprechkurve der in Verbindung demgemäß die Zahl der bistabilen Stufen und die mit F i g. 2 beschriebenen Versuchsanordnung. Auf Länge der Einrichtung 22 zu erhöhen,
der Abszisse ist die mittlere Frequenz der am Ausgang Die beschriebene Anordnung ermöglicht den Erhalt 15 (2J) der Anzeigevorrichtung auftretenden Impulse eines Abschaltebefehls, der um so schneller ist, je aufgetragen und auf der Ordinate der wirksame Wert 15 stärker der Fehlerstrom wird. Dabei werden ein rein des Einstellstromes Ia in Milliampere. magnetisches Verfahren und nur Transfluxoren ver-Die Taktfrequenz betrug 425 Hz. Man erkennt, wendet. Ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen, daß die mittlere Frequenz der gesammelten Impulse besteht auch die Möglichkeit, Zähler einer beliebigen diesen Wert für einen Fehlerstrom von 900 mA anderen Art zu verwenden, wie auch Mittel zur Rückpraktisch erreicht, der etwa das Sechsfache des ao stellung der Zähler auf Null., die auf einer anderen Nennwertes /„ beträgt, der dem Schwellenwert ent- Grundlage beruhen. Eine andere mögliche Variante spricht. besteht darin, die Eingangswicklung auf einem der Die Auslösezeit ist dann theoretisch gleich Anzeigeelemente wegzulassen. Die Funktion bleibt

dabei im wesentlichen die gleiche, aber bei einem

2·» 35 wesentlich erhöhten Schwellwert für den Einstellstrom.

~— ms = 37,6 ms. Gemäß einer weiteren Abwandlung kann die Einrich-

425 _tung 22 oder die ODER-Schaltung 30 weggelassen

und die NEIN-Schaltung 40 direkt durch die Verbin-Wenn die Zahl ri der Impulse, die nicht gezählt dung 21 gesteuert werden. Die Rückstellung des werden, gleich 2 und ;;" ebenfalls gleich 2 ist, ergibt 30 Zählers auf Null erfolgt dann während eines einzigen sich als effektiver Minimalwert für die Ansprechzeit fehlenden Impulses. Die Anordnung ist dann praktisch

zeitkonstant mit einem Schwellwert von etwa dem

37,6 + (2 + 2) 2,35 = 47 ms. Sechsfachen des früheren Schwellwertes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Oberstrom-Anzeigeeinrichtung für Wechselstromnetze mit mindestens einem Detektorelement S vom Typ eines Transfluxors, dessen Einstellwicklung von einem Eingangs-Wechselstrom durchflossen ist, dessen Stromstärke proportional der Stromstärke des zu überwachenden Wechselstromes ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Detektorelement (1) an einen Taktimpuls-Generator mit wesentlich höherer Taktimpuls-Frequenz als die Frequenz des zu überwachenden Wechselstromes in solcher Weise angeschlossen ist, daß auf das Detektorelement (1) gegebene Taktimpulse nur dann auf dessen Ausgangswicklung (S) übertragen werten, wenn das von dem die Einstellwicklung (A) durchfließenden Wechselstrom entwickelte augenblickliche magnetische Feld den Koerzitivfeldwert des Detektorelementes (1) in Nachbarschaft der Einstellwicklung (A) erreicht oder überschreitet, wobei die Einstellwicklung (A) und der sie durchfließende Wechselstrom zum Erreichen dieses Koerzitivfeldwertes bei Vorliegen der Maximal-Nennstromstärke in dem zu überwachenden Wechselstrom abgestimmt sind, und daß an die Λ usgangswicklung (5) des Detektorelementes (1) eine Einrichtung (8) angeschlossen ist, dr zur Abgabe eines Ausgangssignals nach Verlauf eines zur mittlerer. Häufigkeit des Auftretens von Impulsen am Ausgang des Detektorelementes (1) umgekehrt proportionalen Zeitabschnittes ausgebildet ist.

2. Überstrom-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Ausgang des Detektorelementes (1) angeschlossene Einrichtung (8) eine Zähleinrichtung ist, die zum Zählen der von der Ausgangswicklung (S) des Detektorelementes (1) abgegebenen Impulse und Abgabe eines Signals bei Erreichen einer vorbestimmten Anzahl gezählter Impulse ausgebildet ist.

3. Überstrom-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstell-Wechselstrom die Einstellwicklungen (A) zweier getrennter Detektorelemente (1,2) vom Transfluxorentyp in entgegengesetztem Sinn durchfließt, deren Ausgangswicklungen (S) in Reihenschaltung den Eingang eines Übertragungselementes (3) erregen.

4. Überstrom-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wieder-Liiischaltwicklungen (Rl) der beiden Detektorelemente (1, 2) einerseits und die Wieder-Einschaltwicklung des Übertragungselementes (3) andererseits jeweils an die zwei verschiedenen Phasen eines Zweiphasen-Taktimpuls-Generators angeschlossen sind, derart, daß das Übertragungselement (3) die Summe der von beiden Detektorelementen (1, 2) abgegebenen Impulse aufnimmt.

5. Überstrom-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswicklung (S) des Übertragungselementes (3) die Zähleinrichtung über ein zweites Übertragungselement (4) erregt, das mit dem ersten Übertragungselement (3) in Kaskade geschaltet ist.

6. Überstrom-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung

(22) zur Rückstellung auf Null vorgesehen ist, deren Ausgangseinrichtung einen Eingang (21) aufweist, der parallel mit dem Eingang der die durch die Detektorelemente übertragenen Impulse aufnehmenden Einrichtung (8) gespeist wird, wobei die Rückstelleinrichtung dazu ausgebildet ist, während einer vorbestimmten Zeitdauer gegenüber jeglicher, auf ihren Eingang gelegter Impulse unwirksam zu sein.

7. Überstrom-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtung eine Kaskade von bistabilen Stufen (B₁ bis 2J₄) mit einem Eingang aufweist, von denen jede vier Transfluxoren (11 bis 14) enthält.

8. Überstrom-Anzeigeeinrichtung na~h Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (22) zur Rückstellung auf Null ein Verzögerungsregister mit zwei Reihen von Transfluxoren (/„ I₂ ...; P₁, P₂ ...) aufweist, die in Kette verdrahtet sind in Verbindung mit einer logischen Schaltungsanordnung (30) vom »ODER«-Typ, die einen Eingang zu jedem Ausgang des Registers hat und einen Ausgang, an dem eine logische Schaltungsanordnung vom »NEIN«-Typ angeschlossen ist, die dazu ausgebildet ist, bei Abwesenheit von Impulsen auf allen Ausgängen des Registers einen Rückstellimpuls auf die Zähleinrichtung zu geben.

9. Überstrom-Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der vom Impuls-Generator abgegebenen Taktimpulse von einem ganzzeiligen Vielfachen der Frequenz des zu überwachenden Wechselstromes verschieden ist.