DE2123849A1

DE2123849A1 - Verzögerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2123849A1
Application number: DE19712123849
Authority: DE
Inventors: Jean Saint Mar cellin Morin (Frankreich)
Original assignee: SAE
Current assignee: SAE
Priority date: 1970-05-13
Filing date: 1971-05-13
Publication date: 1971-11-25
Also published as: BE766908A; NL7106498A; ZA713119B; FR2087280A5; AR193033A1; ES391121A1

Description

PATENTANWÄLTE DIPL..ING. H. LEINWEBER dim-ing. H. ZIMMERMANN

T»4.-A*.

ta«

13. Mai 1971

Wy/Sd

F 5430-104

sociETE d'appareillage electrique saparel

38, SAINT lORCELLIN/Frankreich •Verzögerungsvorrichtung

Bie Erfindung betrifft eine Verzögerungsvorrichtung mit einer Stromquelle und einem Verbraucher, zwischen die eine das Anlegen der Quellenspannung an den Verbraucher verzögernde Verzögerungsschaltung resistiv - kapazitiver Art geschaltet ist.

Einfache elektrische Verzögerungsvorrichtungen sind Dekannt. Im allgemeinen weisen sie Schaltkreise auf, die Schaltelemente wie Widerstände und Kondensatoren enthalten, weshalb sie auch als "RC - Kreise" bezeichnet werden. Solche Kreise ermöglichen es, nach dem Anlegen einer Gleichspannung, die rie gewünschte Spannung übersteigt, an den Eingang der Vorrichtung mit einer bestimmten zeitlichen Versetzung an den Klemmen eines Kondensators eine bestimmte verwertbare Spannung zu erhalten.

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Ss ist klar, dass nach dem Anlegen der als Steuerung dienendeii Quellenspannung an die Vorrichtung, wobei die Spannung ausgehend vom Wert Null oder ausgehend von einem von Hull verschiedenen Anfangswert aux ihren Furüctioriswert gebracht wird, sehr verschiedene Verzöprungswerte erhalten werden, da je nachdem der Kondensator keinerlei Ladung oder eine Aniangsladung aufweisen kann. Dazu kommt, dass die mit Hilfe von HC-Kreisen erzielbare Verzögerung zur Zeit umgekehrt propor- j tional ist, d.h., dass die Verzögerung abnimmt, wenn die Steuerjspannung anwächst.

Aufgabe der Erfindung ist eine einfache Vorrichtung, die in gross ein Masse hinsichtlich der erzielten Verzögerung von der die Steuerung darstellenden Quellenspannung unabhängig ist und demnach die obenerwähnten Nachteile aufgrund der Verwendung von BC-GIiedern nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die eigentliche Verzögerungsschaltung von der der Steuerung dienenden Stromquelle durch eine Spannungsschwellwertstufe gefrennt ist, deren Zündspannungen in Spannungsniveaus der ; Stromquelle festliegen, ausgehend von denen die Verzögerung I auftritt und/oder konstant bleiben kann. j

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise erläutert und zwar zeigen

Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemässe Verzögerungsvor- ! richtung,

Fig. 2 und 3 Abwandlungen der Verzögerungsvorrichtung nach

Fig. 1, - _ 3 _ "

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— "5 —

Fig. 4 und 5 Anwendun_fcsiiiögiieliK:exten der üirfiriaung für die Selektivsteuerung von Diiierentialschaltern, und

Fig. 6 eine andere Anwendung smögli chice it zum Schutz von elektrischen Installationen gegen Stromüuerlastungen.

Fig. 1 zeigt eine der Steuerung dienende Stromquelle S mit Klemmen 1 und 2 die eine Gleichspannung U liefert. Ein Verbraucher R ist an den Klemmen eines Kondensators C₁ ange- . j schlossen und arbeitet nur, wenn seine Klemmenspannung ein gewisses Niveau· u erreicht hat. Ein regelbarer Widerstand U₁ erlaubt es, die Ladegeschwindigkeit des Kondensators C₁ zu beeinflussen. Der Widerstand R₁ und der Kondensator C₁ stellen die Verisögerungsschaltung dar.

Zwischen den Klemmen 1 und 2 der Stromquelle S und den üingangsklemmen 5 und 4 der Verzögerungssct.aitung h* C₁ ist eine Zelle angeordnet, die eine Reihenschaltung eines Widerstandes &, und eines Spannungsschwellwertelemerites D₁ aufweist, während ein weiteres Spannungsschwellwertelement Dp parailsl geschaltet ist. Das SpannungsschwellwerteleLient D₁ ™ ist so gewählt, dass sein Zündschwellwert höner liegt als die gewünschte Klemmenspannung u des Kondensators C₁. Andererseits wird das Spannungsschwellwertelement D« so ausgewählt, dass sein Zündschwellwert höher liegt als der Zündschwellwert des Span- · nun^sschwellwertelementes D₁. Das Spannungsschwellwertelement D₁ kann beispielsweise ein Vierschicht-Haibleiter, eine Zener-Diode, eine gasgefüllte Röhre oder dgl. sein. Das SpannungsscLvellwefteleneLü 1)2 ist eine Zener-Diode.

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Man sieht, dass, solange die von der Stromquelle S gelieferte Spannung unter dem Wert u„ bleiDt, der die Zündspannung des Spannungsschwellwertelementes D₁ darstellt,k:eine Ladung des Kondensators (L erfolgen Kann. Liefert aoer im Gegensatz dazu die Stromquelle 3 eine Spannung IL eines solchen Wertes, dass die Potentiaidifferenz am Spannungsschwellwertelement D₁ die Zündspannung U₁ dieses Elementes übersteigt, so wird das Spannungsschwellwerteiemerit IL leitend una führt zu einer Ladung des Kondensators C. und in der Folge zur ver-

ί !

zögerten Funktion de3 Verbrauchers H. Liefert 'schliesslieh die Stromquelle S eine Spannung, die gleich oder grosser ist als die Spannung Up, die erforderlich ist, damit die am Sparjvongsschwellwertelement B^ anliegende Spannung desceL ScnvQllwertspannung Up übersteigt, so wird auch dieses El ei:, en ι xeiterd und halt an seinen Klemmen eine konstante Spannung aufrecht, sodass auch ausgehend von diesem Wert die durcn die Verzögerungsvorrichtung erzielte Verzögerung constant Dieibt.

Der Widerstand Hp ist ein Schutzwiderstand, der den durch das Spannungs schwellwert element i)r fli-essenden Strom auf einen zulässigen Wert begrenzt.

Je naciiÖem Wert der von der als Steuerung dienenden StromqElle abgegebenen Spannung ü wird also die Verzögerungsschaltung R-j-C.;

- nicht arbeiten, wenn die Spannung U unter der Zündspannung U₁ des Spannungsschwellwertelementes D, liegt,

- mit umgekehrter Proportionalität z.Z. arbeiten, wenn die Spannung ^Ti. fcieic. oder ^roier a^o die Spannung U₁, dabei jedoch Jd einer als d,e Spannung -'<- is-,

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- mit konstanter Zeitabhängigkeit arbeiten, wenn die Spannung U gleich oder größer als die Zündspannung Up des Spannungsschwellwertelements Dp ist.

Es ist klar, daß der Bereich der Funktion mit umgekehrter Zeitabhängigkeit dabei umso schmäler wird, je mehr sich der Span·* nungswert Up dem Spannungswert u* nähert. Durch sorgfältige Auswahl von Spanmmgsschwellwertelementen D-, und Dp mit entsprechen«· den Zündeigenschaften kann also im Grenzfall der Bereich umgekehrter

Zeitabhängigkeit praktisch vollständig unterdrückt werden. j

Bei der oben beschriebenen Vorrichtung besteht eine beträchtliche Differenz zwischen der Zündspannung u* des Spannungsschwellwertelements D« und der Spannung U^ der Stromquelle, die das Auf+ rechterhalten der Spannung u^ an den Klemmen des Spannungsschwel}.-wertselements D-. ermöglicht. In der Tat ist die Klemmenspannung ; der Spannungsschwellwertelements D« aus der Spannung IL der Stromquelle und der wachsenden Klemmenspannung des Kondensators C, ; ZusammengesetzW Ist u die gewünschte Klemmenspannung des Konden·*- Ba tors C-. am Ende des Verzöge rungs Vorganges, so muß die Spannung U^ so groß sein, das gilt (U^ - u) > u^.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, die eine Verminderung; des Abstandes der bfiden charakteristischen Spannungswerte ^: υ-, und u. voneinander erlaubt. Diese Ausführungsform unterschei-j det sich von derjenigen nach Fig. 1 dadurch, daß ein zusätzlicher Widerstand R* vorgesehen ist, der zwischen die Eingangsklemmen 3 und 4 geschaltet ist und zwar so, daß das Spannungsschwellwertelement D^ über die Widerstände ftp und £U direkt mit der als Steuerung dienenden Stromquelle verbunden ist.

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Solange der ZündscLwellwert des Spannungsschwellwertelement es D₁ nicnt erreicut ist, liegt an den Klemmen dieses Spannungsschwellwertelemeiites D₁ die Quellenspannung, sodass die Stromquelle Keinen Strom abgibt. Sobald die Zündspannung des ßpannungsschwellwerteleaentes D₁ erreicht ist, lässt die Stromquelle S in den Schaltungselementen ßptD- und Ηχ/miteinander in Reihe geschaltet sind, einen Strom üiesseri. Durch geeignete Wahl der Werte für diese Elemente ist es möglich, das.Spannungsschwellwertelement D₁ gezündet zu halten und an den Klemmen des Widerstandes H-. eine Spannung zu erhalten, die für' die Ladung des Kondensators C₁ verwendbar ist.

Bei dieser Ausführungsform ist es deshalb möglich, das Zünden des Spannungsschwellwertelementes D., von der an den| Klemmen des Kondensators £L liegenden Spannung unabhängig zu ^; machen. Dabei erlaubt es selbstverständlich das Spannungsschwellwertelement Dp die Zeit auf gleiche Weise konstant zu halten, wie das oben für die Ausführungsform nach Fig. 1 be- ^; schrieben wurde. Bei dieser Ausführungsform können demnach die Werte für die Spannung IL, u. und Up nahezu identisch sein oder zusammenfallen.

Fig.-3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Schwellwertelement e so verwendet sind, dass eine Larigzeitverzögerung ersielt wird. Es ist bekannt, dass zum Erreichen einer Langzeit verzögerung mit Hilfe von RC - Kreisen für diese Kreise Schaltelemente mit angehobenen Werten verwendet werden müssen, was gewisse Nachteile mit sich bringt: So werden die Konden-, satoren rasch sperrig und teuer und für die Widerstände werden Widerstandswerte erforderlich, die gcessenordnungsmässig den Isolationswiderständen der anderen Schaltungselemente

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des Kreises zusammenfallen, was leicht zu FunKtionsx'ehlern führen kann.

Diese Kachteile-sind bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ausgeschaltet. Diese weist eine die Steuerspannung Iieiernde Stromquelle S aui, deren Ausgangsgleichspannung mit Hilie des aus einer Zenerdiode bestehenden Spannungsschwellwertelementes Dp und des Widerstandes Rp konstant gehalten ist. Die Stromquelle S speist dabei eine erste Verzögerungsschaltun_c* d.-O,, " deren Widerstand R₁ regelbar sein kann. An den Klemmen des Konaensators G₁ ist eine Reihenschaltung aus dem Spanrmngsschwellwertelement D₁ und einem Widerstand R-. angeschlossen. An den Klemmen dieses Widerstandes R, ist wiederum die Reihenschaltung einer Diode D, und eines Kondensator Cp angeschlossen. Schliesslich ist an den Klemmen des Kondensators Cp die Reihenschaltung eines Spannungsschwellwertelementes D- mit dem Verbraucher R angeschlossen.

Die Zündspannung des Spannungsschwellwertelementes D, ist etwas kleiner i|ls diejenige des Spannunjsschwellwertele- | ment es Ii-, dessen Zündspannung wiederum etwas kleiner ist aia

diejenige des Spannungsschwellwertelemer.tes Dp. Liefert die Stromquelle S eine Spannung U, so lad sich der Kondensator G₁ über die Widerstände R₁ und Rp aui und seine Klenar.ei.-spannun^ steigt an, bis d^c Zünasparmung des SpannungssciA.'el'iwertelementes D-. erreicht ist. Dessen Zündung führt zur Entladung des Kondensators C₁ in die leiden zueinander parallelen Kreise, von denen der eins den Wider star, α h- und der anderf. aie Diode D, und aen Kondensator C-, ei.th-llt. Der Wiyerstr.LJ R₇

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hat dabei die gleiche Funktion wie der Widerstand gleiter Bezeichnung bei der Ausführungsforin von Fig. 2. Andererseits erlaubt er eine Begrenzung der Aufladung des Kondensators Cp auf einen Bruchteil der Aufladung des Kondensators C-. Die Diode D? hat eine Trennfunktion und verhindert, dass sich der Kondensator Co über den Widerstand H, entlädt wenn das Spanriungsschwellwertelement D₁ wieder in seinen Sperrzustand umkippt. Die Ladung des Kondensators Dp steigt daher jedesmal, wenn das Spannungsschwellwertelement D- zündet, um eine Stufe an. Erreicht schliesslich die Klemmenspannung* das Kondensators Cp die Zündspannung des Spannungsschwellwertelementes D_/f so zündet dieses seinerseits und bewirkt eine Entladung des Kondensators Cp in den Verbraucher R, der eine beliebige Ansprechschaltung sein kann.

Die ganze Schaltung spricht also erst dann an, wenn die Ladung des Kondensators Cp vollendet ist, also erst nach einer grossen Zahl von Zündungen des Spannun^sscüwellwertelementes D-, das seinerseits durch den Kreis aus den Schaltungselementen R-, Rp und C₁ gesteuert ist. Man kann auf dieae Weise eine Langzeitverzögerung erreichen, wobei sich bei den Schaltelementen R-, Rp, C-, R,, Cp um solche mit kleinen Kenn-! werten handeln kann, sodass die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten.

Die erfindungsgemässe Verzögerungsvorrichtung kann auch verwendet werden, um die Probleme zu lösen, die sich durch die Selektivität von Differentialunterbrechern stellen. Anhand von Fig. 4 soll im Folgenden beispielsweise kurz erläutert werden, was darunter«zu verstehen ist. Dabei handelt es sich bei der '

— Q _

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in Fig. 4 gezeigten Schaltung um ein Verteilernetz, das von einer einzigen Leitung ausgeht.

Ein gemeinsames Gerät A speist mehrere Ableitungen, von denen jede durch ein Gerät A-, A-¹,... geschützt ist. Jede Ableitung kann ihrerseits wieder Teiler-Abzweigungen aufweisen,, die selbst jeweils durch Geräte Ap, A2¹, ... geschützt sind. Durch die Geräte A , A-, Ap ist ein differentieller und selek-, '■ tiver Schutz des Netzes sichergestellt, da beim Auftreten eines; I Erdschlusses allein dasjenige Gerät ausgelöst, wird, das in Stromrichtung unmittelbar vor der Stelle sitzt, an der sich aufgrund des Erdschlusses ein Strom ausbildet. Es ist festzustellen, dass tatsächlich eine Selektivität existiert, wenn die differentiellen Auslöseschwellwerte der Geräte nicht die gleichen sind. Werden beispielsweise für die Geräte Ap Schwellwerte von 500, 300 und 30 mA benützt, so wird nur das letzte Gerät ausgelöst, da der durch den Erdschluss verursachte Strom unter den Schwellwerten der anderen Geräte liegt. Fliesst aber aufgrund eines Erdschlusses ein Strom von einigen Ampdre in Stromrichtung nach einem Gerät A₀, so kann nicht vorher gesagt werden, welches der Geräte als erstes auslösend wird. Eine differentielle Selektivität ist also nicht gegeben. Dieser ; Mangel einer Selektivität kann einen bedeutenden Hachteil bei der Anwendung elektrischer Verbrauchernetze darstellen. Es ist deshalb erforderlich,zusätzlich z.ur Selektivität aufgrund ' der Unterschiede in den differentiellen ScLwellwerten eine i Auslöseverzögerung vorzusehen, d.h. ein Zeitintervall, während · dem die differentielle Funktion des Gerätes noch nicht erfolgen, kann. Durch sorgfältige Wahl der Niveaus der differentiellen

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Empfindlichkeiten und der Verzögerungen ist es dann möglich, ein Verteilernetz zu haben, das wirklich selektiv gegen die aufgrund von Erdschlüssen auftretenden Ströme geschützt ist.

Fig. 5 zeigt eine- mögliche Anwendung der Erfindung j

zur Lösung dieses Problems. Es ist ein differentieller Trans- · formator T bekannter Bauart vorgesehen, dessen Sekundärwicklung die Stromquelle S darstellt. Der Verbraucher R, der das Ant- i wortorgan .,der Vorrichtung darstellt, ist ein Auslöser. Diessrj kann beliebiger bekannter Bauart und beispielsweise ein pola- ! risiertes Relais sein. Kondensatoren C und C₁ bilden mit ! Dioden Dc und Dg eine Spannungsverdopplerschaltunfe. Spannungs4-schwellwertelemente D₁ und D* schalten bei Erreichen eines

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fpannungsschwellwertes um, wobei der Zündschwellwert des Cpannungsschwellwerteiementes D₁ etwas höher liegt als derjenige des Spannungsschwellwertelementes D*. Weiter ist eine gleichrichtende Diode D* vorgesehen. Der Kondensator C« und der Widerstand R, bestimmen die Verzögerungskonstante der Vorrichtung.Die Schaltungselemente D₁, D^, D. und Cp haben die gleiche Funktion, wie sie für die gleichbezeichneten Schaltungselemente anhand von Fig. 3 erläutert wurden. Weiter sind Zenerdioden Z₁ und Zp vorgesehen, die beide die gleiche Regelspannung haben, die geringfügig über der Zündspannung des Spannungsschwellwertelementes D₁ liegt.

Solange die Stromamplitude des aufgrund des Erdschlussele fliessenden Stromes unter einem gewissen Niveau bleibt, bleibt| auch die an den Klemmen des Kondensators C. auftretende Span- ! nung unte'r dem Zündschwellwert des Spannungsschwellwertelementies D₁, sodass die Vorrichtung nicht anspricht. Diese Eigenschaft

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ist für die differentielle Selektivität der Geräte von Wichtigkeit. Nimmt man beispielsweise an, dass im in Fig. 4 gezeigten Verteilernetz in jeder durch ein Gerät Ap geschützten Teiler-Abzweigung ein ständiger Fehlerstrom üieify der kleiner ist als der Schwellwertstrom dieser Geräte, so kann das dazu ! führen, dass unter gewissen Bedingungen des Zusammenfallens | der Phasen der Fehlerströme ein Gesamtfehlerstrom durch das j Gerät A₁ fliesst, der nicht mehr vernachlässigbar ist und sichj dem Auslöseschwellwert dieses Gerätes nähern kann. j g

Ohne das Spannungsschwellwertelement D^vürde der Kondensator Cp auf· ein Niveau aufgeladen werden, das in der Nähe dieser Zündspannung des Spannungsschwellwertelementes D, liegt. Die Verzögerung für die Selektivität könnte in diesem Falle nicht erreicht werden. Erreicht im Gegensatz dazu die Amplitude des Erdschlusstromes das Zündniveau für das Span- : nungsschwellwertelement D., so lädt sich der Kondensator Cp j fortlaufend mehr auf; Sobald seine Klemmenspannung das Niveau j der Zündspannung des'Spannungssfhwellwertelementes D. erreichjt hat, entlädt sich der Kondensator Cp augenblicklich in den ^! Verbraucher R und bewirkt so beispielsweise die Öffnung der " Gerätekontakte. Die Regelbarkeit des Widerstandswertes des · Widerstandes R, erlaubt es, die Ladezeit des Kondensators Cp ! einzustellen und damit auch die Verzögerung in der Funktion j des Gerätes zu regeln. ι ;

Es ist festzustellen, dass dann, wenn Fehler durch ein vor (k· Fehlerstelle sitzendes Gerät mit mehr oder weniger grosser Verzögerung ausgeschaltet werden, dat mit der Vorrichtung versehene vorhergehende Gerät nich;, auslöst.

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Die vom Kondensator Cp aufgenommene Teilladung wird sich über den Leckwiderstand des Kondensators entladen.

Die in Gegenrichtung gepc-lt zwischen die Klemmen der Sekundärwicklung geschalteten Zenerdioden Z. und Z« begrenzen die Spannung an der Sekundärwicklung auf einen Wert, der geringfügig über dem Zündschwellwert des Spannungsschwellwertelementes D.. liegt, die Auslös ever zögerung des Geräts praktisch konstant bleibt, wenn die Amplitude des Fehlerstromes zunimmt.

Fig. 6 zeigt eine andere Anwendungsmöglichkeit der ;

Erfindung und zwar die Anwendung für den Schutz elektrischer j Kreise gegen Stromüberlastungen. Ein Transformator T, dessen

Primärwicklung durch den Phasenleiter der zu schützenden In- :

stallation gebildet wird, liefert an den Klemmen/zu seiner _; Sekundärwicklung parallel geschalteten regelbaren Widerstandes;

'ä_Q eine Wechselspannung, die zum Strom durch die Primärwick- j

lung proportional ist. Diese Wechselspannung wird durch eine '■ Diode D gleichgerichtet und lädt den Kondensator C. auf.

Solange der Strom in der zu schützenden Installation einen festgelegten Überlastungswert nicht überschreitet, der beispielsweise 10 1> beträgt, erreicht die an den Klemmen des Kondensators C₁ liegende Spannung nicht den Zündschwellwert des Spannungsschwellwertelementes D-, sodass die Schutzvorrichtung nicht anspricht. Nimmt jedoch der ütrom in der zu schützenden Installation über diesen Wert hinaus zu und erreicht beispielsweise eine Stromüoerlastung von j>Ü bis 40 fi_f so erreicht die an den Klemmen des Kondensators C. auftretende Spannung den Zündschwellwert des Spannungsschwellwertelementes

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iL" und die Schalt elemente it-, Ii-,, D-,, D. und Op stellen auf ' die oben beschriebene Weise die Verzögerung der Erregung des Verbrauchers R sicher, der hier wieder ein Auslöser ist. Die Schaltelemente R,, D, und Cp spielen wieder die oben anhand von Fig. 3 beschriebene nolle.

Es ist ein zusätzliches Spannungsschwellwertelement ! D(- vorgesehen, das über einen Teil des Widerstandes R₁ parallejL geschaltet ist. Ist die Überlastung nur geringfügig, so ist ' I d§r durch den Widerstand R₁ fliessende Strom von geringer Strofnstärke und der .Spannungsabfall am zum Spannungsschwellwert- \ element D₁- parallelen Teil reicht nicht, um dieses Spannungs- · schwellwertelement zu zünden. Liegt andererseits eine beträchtjliche Überlastung von beispielsweise mehr als 500 $ vor, so ! reicht der Spannungsabfall am zum Spannungsschwellwertelement D. parallel geschalteten Teil zur Zündung dieses Spannungsschwellwertelementes aus, das das den zu ihm parallelen Teil des Widerstandems kurzschliesst und damit die Zeitkonstante R₁ Gp vermindert. Die Ansprechzeit der Schutzvorrichtung kann in diesem Fall stark vermindert sein. f

Die Vorrichtung stellt also einen Schutz elektrischer Installationen gegen Stromüberlastungen dar, wobei der Schutz mit demjenigen verglichen werden kann, der auf herkömmliche Weise mit thermostatischen Elementen oder elektromagnetischen Auslösern erzielt werden kann.

Die Fig. b gilt für die Anwendung auf den Schutz einer einphasigen Leitung, es ist jedoch klar, dass die Vorrichtung in gleicher Weise auch für mehrphasige Netze Verwendung findea Kann. £s wird dann jede Phase mit einem Transformator T ver-

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sehen, dem ein Regelwiderstand R und eine Diode D zugeordnet sind, die dann jeweils parallel an den Kondensator C. angeschlossen werden.

Die Erfindung ist. nicht auf die gezeigten Ausführungs- ! beispiele beschränkt. So kann insbesondere im Rahmen der j Erfindung die Schwellwertverzögerungsvorrichtung Hehrfachver-

j wendung finden, wenn eine Verzögerung in mehreren Itappen er-

i zielt werden muss. Dabei kann es sich bei der ersten Etappe

j um eine Aufhebung der Verzögerung, in der zweiten um eine

ι Verzögerung mit umgekehrter Zeitabhängigkeit und in der dritter

' um eine Konstant zeit verzögerung handeln, wobei die zweite oder

■ die dritte Etappe auch fortfallen können.

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Claims

- 15 Patentansprüche :

1.J Verzögerungsvorrichtung mit einer Stromquelle und einem Verbraucher, zwischen die eine das Anlegen der Quellenspannung an den Verbraucher -verzögernde Verzögerungsschaltung resistiv - kapazitiver Art geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Stromquelle (S) und die Verzögerungsschaltung (R..-C.) zumindest eine Spannungsschwellwertstufe (D.) eingeschaltet ist, durch deren Zündspannung der SpannungBwert der Quellenspannung festgelegt ist, von dem ab eine Verzögerung auftritt und/oder konstant bleibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsschwellwertstufe zwei Spannungsschwellwertelemente aufweist, von denen das erste (D.) in Keine und das ' zweite (Dp) parallel geschaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zündschwellwert des in Beine gestalteten Spannungsschwellwertelementes (D.) grosser als die an den Klemmen der .· Kapazität (C.) der Verzögerungsschaltung (IL-C.) erforder- i liehe Spannung und kleiner als die Zündspannung des parallel i

geschalteten Spannungs schwellwert element es (Dp)vgeschlossen isjt,

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch ,

gekennzeichnet, dass die Spannungsschwellwertstufe zusätzlich j einen Schutzwiderstand (R«) aufweist, der mit dem Spannungsschwellwertelemeni (D.) in Reihe geschaltet ist. '

5.Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in iieihe geschaltete Spauuun^sschwellwertelement (D₁) eine Vierschichthaloleiter ist.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in Reihe geschaltete Spannungsschwellwertelement (D₁) eine Zenerdiode ist.

7. Vorrichtung nach iaspruch 2, dadurch gekennzeichnet,:

dass das in Reihe geschaltete Spannungsschwellwertefement (U₁) ι

• i eine gasgefüllte Röhre ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das parallel geschaltete Spannungsschwellwertelement (Dp) eine Zenerdiode ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3_t dadurch gekennzeichnet, das zum unabhängig machen der Zündung des in Reihe geschalteten Spannungsschwellwertelementes (D-) von der Klemmenspannung ; des Kondensators (C-) der Verzögerungsschaltung (R.-C.) zu den beiden Spannungsschwellwertelementen (D-,D«) ein Wider- ! stand (R,) parallel geschaltet ist.

J ■ ι

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum stufenfreien Laden des den Verbraucher (R) ] ladenden Kondensators (Cp) und zum entsprechenden Erzielen : einer Langzeitverzögerung eine erste resistive-kapazitive j

Verzögerungsschaltung (R--C-) mit einem parallel geschalteten j Spannungsschwellwertelement (^) einem in Reihe geschalteten ' Spannungsschwellwertelement (D₁) und einem Parallelwiderstand j (R,) vorgesehen ist und zusätzlich eine zweite Verzögerungs- ■! schaltung, die mit der ersten über eine Diode (D^) verbunden . ist und aus einem parallel geschalteten Kondensator (Cp) ! und einem in Reihe geschalteten Spannungsschwellwertelement (DJ besteht.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündspannung des zweiten in Reihe geschalteten Spannungsschwellwerteleinentes (DJ etwas kleiner ist als die Zündspannung des parallel geschalteten Spannungsschwellwertelementes (D₀).

C . i

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- j kennzeichnet, dass beim Selektivschutz von elektrischen In- ·| stallationen mit in Kaskade geschalteten Auslösegeräten (A), | die jeweils durch eine Wicklung eines Differeritiältransfor- ^: mators (T) gespeist sind, parallel zu dieser Wicklung zwei in Reihe miteinander geschaltete Zenerdioden (Z., Zp) und ein , Spannungsverdopplernetz geschaltet i§t, das aus einem in ' Reihe geschalteten Kondensator (C) und einem parallel geschalteten Kondensator (CJ, sowie einer in Reihe geschaltetem Diode (Dg) und einer parallel geschalteten Diode (DjJ besteht,; wobei an den Ausgang des Spannungsverdopplernetzes awei Spannungsschwellwerteiemente (D,, DJ getrennt durch eine Diode (D,) und in Reihe mit dem Verbraucher (R) sowie eine resistiv-j kapazitive Verzögerungsschaltung angeschlossen sind. !

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekeimaeich- i net, dass der Zündschwellwert des in Stromrichtung oberen Spannungsschwellwertelementes (I).) geringfügig Über dem Zünd- i schwellwert des in Stromrichtung folgenden Spannungssohwell- j wertelementes (D₄) liegt und das die Regelspannung der Zener- ' dioden (Z₁, Zp) etwas grosser ist als der Zündschwellwert · j des erstgenannten Spannungsschwellwertelementes (DJ.

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4t

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schutz elektrischer Kreise gegen
Stromüberlastungen ein Stromstärkentransformator (T)
vorgesehen ist, dessen, im nebenschluss zu einem Widerstand ι (R ) regelbaren Widerstandswertes liegende Sekundärwicklung ■ über eine gleichrichtende Diode (D) an einen Kreis ange- j schlossen ist, der aus einem parallel geschalteten Kondensator (CJ und einem parallel geschalteten Widerstand (R,)
besteht, die durch ein erstes Spannungeschwellwertelement
(D.) verbunden sind, wobei dieser Kreis über eine weitere
in Reihe geschaltete Diode (Dz)_f einen in Reihe geschalteten
Widerstand (R₁), der zu einem Teil im Nebenschluss zu einem
zweiten Spannungsschwellwertelement (D₁-) liegt, einen parallel geschalteten Kondensator (Cp) und ein drittes in Reihe ge- i schaltetes Spannungsschwellwertelement (D^) mit einem Auslöse-! Steuerelement (R) verbunden ist. S

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