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Wechselstromschalter, insbesondere Treppenhausautomat Die Erfindung
betrifft einen Wechselstromschalter, insbesondere Treppenhausautomat, der sich verzögert
selbsttätig ausschaltet, mit einem Anschluß für den Hauptleiter, einem Anschluß
für den Null-Leiter und einem Anschluß für eine Last, insbesondere elektrische Lan.
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Herkömmliche, sich verzögert selbsttätig ausschaltende Schalter, wie
Treppenhausautomaten, sind mit bewegte Teile aufweisenden mechanischen Bauelementen,
wie Bimetallanordnungen und Relais, ausgerüstet. Sie sind daher sehr störanfällig
und die Ausfallquote ist relativ hoch. Der erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
hier Abhilfe zu schafen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Wechselstromschalter, insbesondere
Treppenhausautomat, der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Anschluß für den Nauptleiter und dem Anschluß für die Last ein
Bilateralthyristor (Triac) oder zwei antiparallel geschaltete Thyristoren liegen,
die in Steuerabhängigkeit von einem zu ihnen parallel geschalteten Fotowiderstand
stehen, welcher optisch mit einer elektrischen Lichtquelle, vorzugsweise einer Glimmlampe,
gekoppelt ist, die sich in einem zwischen dem Anschluß für die Last und dem Anschluß
für den Null-Leiter liegenden, ein verzögertes Ausschalten der Glimmlampe bewirkenden
elektronischen Schaltkreis befindet.
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Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung näher erläutert:
Figur 1 zeigt einen Wechsel.stromschalter, insbesondere Treppenhausautomat, in Dreileiterausführung,
Figur 2 einen WecIselstromschalter, insbesondere Treppenhausautomat in Vierleiterauj(führung.
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Der Wechselstromschaltcr 2 nach Figur 1 weist einen Anschluß 3 für
den Hauptleiter R, einen Anschluß 4 für eine Last, beispielsweise für eine in einem
Trepenhaus verlegte Steigleitung 6 mit angeschlossenen Verbrauchern, und einen Anschluß
5 für den Null-Leiter Mp auf. Im Treppenhaus sind als Verbraucher z.B. Lampen 7
am Null-Leiter I4p und an der Steigleitung 6 und zum Einschalten der Lampen 7 dienende
Uberbrückungstaster 8 am Hauptleiter R und an der Steigleitung 6 angeschlossen.
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Zwischen dem Anschluß 3 für den Hauptleier und dem Anschluß 4 für
die Last liegt ein Bilateralthyristor (Triac) 9 als eigentliches Schaltelement.
Der Bilateralthyristor 9 kann auch durch zwei antiparallel geschaltete Thyristoren
ersetzt sein. Parallel zum Bilateralthyristor 9 sind ein Ladekondensator 10, ein
Schutzwiderstand 11 und ein Fotowiderstand 12 geschaltet, die zueinander so in Serie
liegen, daß der Schutzwiderstand 11 zwischen dem Kondensator 10 und dem Fotowiderstand
12 geschaltet ist. Die Steuerelektrode des Bilateralthyristors 9 ist über eine Bilateraldiode
(Diac) 13 an die Verbindungsleitung zwischen dem Ladekondensator 10 und dem Schutzwiderstand
11 angeschlossen.
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Der Fotowiderstand 12 ist, wie der gestrichelte Pfeil 31 andeutet,
optisch mit einer Glimmlampe 14 gekoppelt. Diese Glimmlampe 14 liegt in einem zwischen
dem Anschluß 4 für die Last und dem Anschluß 5 für den Null-Leiter geschalteten
elektronischen Schaltkreis, durch den sie verzögert ausgeschaltet wird. Dieser elektronische
Schaltkreis besteht aus einer Diode 15, die in Serie mit einem Vorwiderstand 16
und der Glimmlampe 14 geschaltet ist.
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Parallel zum Vorwiderstand 16 und der Glimmlampe 14 liegt ein Glättungskondensator
17. Die Diode 15 ist am Anschluß 5 und die Glimmlampe 14 am Anschluß 4 angeschlossen.
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Zum ein verzögertes Ausschalten der Glimmlampe 14 bewirkenden elektronischen
Schaltkreis gehört ferner ein zwischen dein Anschluß 4 für die Last und dem Anschluß
5 für den Null-Leiter liegender, aus einem Potentiometer 18 und einem zu dem Potentiometer
18 in Serie geschalteten ohmschen Widerstand 19 bestehender Spannungsteiler. Das
Potentiometer 18 liegt am Anschluß 5 für den Null-
Leiter. Der Potentiometerabgriff
20 ist über einen Verzögerungs widerstand 21 , eine Diode 22 und eine Schaltröbre
23 mit dem Anschluß 4 für Last verbunden. An der Verbindungsleitungen zwisehen dcr
Diode 22 und der Schaltröhre 23 scwie zwischen dem Vorwiderstand 16 und der Glimmlampe
14 ist ein Ladekondensator 24 angeordnet. Die beiden Dioden 15 und 22 liegen mit
dem gleichen Pol am Anschluß 5 für den Null-Leiter.
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Der Wechselstromschalter nach Figur 1 hat fogende Wirkugnsweise: Wird
einer der im Trappenhaus befindlichen Taster 8 betätigt, so wird der sperrende Bilateralthyristor
8 überbrückt und sogleich die volle Netzspannung an die im Treppenhaus befindlichen
Lampen 7 gelegt. Im zwischen den Anschlüssen 4 und 5 liegenden ele::tronischen Schaltkreis
beginnt wegen der Dioden 15 und 22 ein Gleichstrom zu fließen, so daß sich der Glättungskondensator
17 sofort auf den Scheitelwert der £n den Anschlüssen 4 und 5 liegenden Wechselspannung
auflädt und die Glimxalampe 14 unverzüglich aufleuchtet.
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Durch die Lichterwirkung der Glimmlampe wird der Fotowiderstand 12
sofort niederoilmig, so daß der Bilateralthyristor 9 über seinen Ladekonaensator
10 und die Bilateraldiode 13 mit Impulsen im Takt der an den Anschlüssen 3 und 5
anliegenden Wechselspannung angesteuert wird. Unterdessen wird der Ladekondensator
24 über aus Potentiometer 18 und den Verzögerungswiderstand 21 allnählich aufgeladen.
Erreicht die Summe aus der Spannung dieses Kondensators 24 und der Brennspannung
der Glimmlampe 14 die Zündspannung der Schaltröhre 23, so wird diese niederolimig.
Dadurch wir der Ladekondensator 24 zur Glimmlampe 14 praktisch parallel geschaltet.
Da die Lade spannung des Ladekondensators 24- dem Spannungsabfall an der Glimmlampe
entgegengerichtet ist, erlischt diese. Dadurch wird wiederum der Fotowiderstand
12 hochohmig, so daß der Bilateralthyristor 9 kein Ansteuersignal mehr erhält und
deshalt wieder sperrt. Dies hat zur Folge, daß die Lampen 7 im Treppenhaus erlöschen.
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Durch einen mechanischen Schalter 25 am sons-t rein elektronischen
Wechselstromschalter 2 kann der Thyristor 9 kurzgeschlossen werden, wenn beispielsweise
am Abend ein Dauerbetrieb der Lampen 7
; Treppenhaus erwunscht ist.
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Der Wechselstromschalter nach Figur 2, in der gleiche Teile mit den
gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 versehen sind, unt+-scheidet sich vorn Wechselstromschalter
nach Figur 1 dadurch; daß außer den Anschlüssen 3 bis 5 noch ein zusätzlicher Tasteranschluß
26 vorgesehen ist, an dem eine weitere Steigleitung 21 im Treppenhaus angeschlossen
ist. Die Überbrückungstaster Ü> im Treppenhaus liegen zwischen dieser Steigleitung
27 und dem Hauptleiter R. Der Tasteranschluß 26 ist über einen Schutzwiderstand
29 an die Verbindungsleitung zwischen der Schaltröhre 23 und der Diode 22 und über
die Diode 30 am Anschluß 4 für die Last angeschlossen.
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Die Funktionsweise des elektronischen Schalters nach Figur 2 ist ähnlich
der des elektronischen Schalters nach Figur 1, jedoch mit dem Unterschied, daß sich
der Ladekondensator 24 erst aufladen kann, wenn alle Taster 8 geöffnet sind. Betätigt
man einen Taster 8 vor dem Verlöschen der Glimmlampe 14, so wird der Ladekondensator
24 über den Widerstand 29, den betreffenden Taster 8, den Bilateralthyristor 9 und
die Glimmlampe 14 entladen, wodurch eine Rückstellung der Laufzeit des elektronischen
Schalters bewirkt wird. Die Diode 30 verhindert einerseits eine Entladung des Kondensators
24 bei geöffneten Tastern 8, andererseits ermöglicht sie das Überbrücken des Bilateralthyristors
9 beim Einschalten der Lampen 7 durch Betätigen eines der Taster 8.
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1 Patentanspruch 2 Figuren