DE2262711C3 - Übers tromschutzrelais - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Überstromschutzrelais mit einem aus einer Kapazität und einem ohmschen Widerstand in Serienschaltung bestehenden stromabhängigen Verzögerungsglied. Ein derartiges Überstromschutzrelais ist aus der DE-AS 1151063 bekannt. Bei dieser bekannten Verzögerungsschaltung ist lediglich ein einziges Speicherglied, nämlich ein Kondensator, vorgesehen. Die anderen Kondensatoren dieser bekannten Anordnung sind Glättungskondensatoren für Gleichrichteranordnungen, denen keine Funktion in der Verzögerungsschaltung zukommt.

Es ist weiter ein elektronisches Zeitrelais zum Betrieb in Gleich- und Wechselstromanlagen bekannt, bei dem ein mit einer aus einer Kapazität und einem ohmschen Widerstand in Serienschaltung bestehenden stromabhängigen Verzögerungskette zusammenwirkendes Relais vorgesehen ist (DE-AN V 3710, bekanntgemacht am 12.3. 53). Diese bekannte Anordnung hat ebenso wie das zuerst beschriebene Überstromschutzrelais den Nachteil, daß es bei einer plötzlich auftretenden starken Stromerhöhung den jeweiligen Zustand des zu überwachenden Stromkreises nicht berücksichtigt. Tatsächlich ist es erforderlich, zu unterscheiden, ob es sich bei einer plötzlichen Stromerhöhung um den Einschaltstromstoß, beispielsweise eines überwachten Asynchronmotors, handelt oder ob während des normalen Nennbetriebs, beispielsweise infolge eines Kurzschlusses, eine Stromerhöhung eintritt. Da im erstgenannten Fall der überwachte Stromkreis noch keinerlei Vorbelastung ausgesetzt war, sollte eine sofortige Abschaltung des Stromkreises vermieden werden, während im zweiten Fall durch den bereits zuvor andauernden Nennbetrieb eine der zulässigen Nennbelastung näherkommende Vorbelastung gegeben ist, so daß nunmehr die Auslösung der Schutzschaltung rascher erfolgen muß. Aus diesem Grund mußten bisher zwei verschiedene Schutzschaltungen vorgesehen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Überstromschutzrelais in der Weise weiter zu entwickeln, daß die Unterscheidung des jeweiligen Betriebszustandes durch ein einziges Überstromschutzrelais automatisch erfolgt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem einen Verzögerungsglied ein zweites Verzögerungsglied in Kaskade nachgeschaltet ist, derart, daß das zweite Verzögerungsglied erst nach dem Ansprechen eines über das eine Verzögerungsglied erregten Relais durch einen Kontakt dieses Relais zuschaltbar ist

Auf diese Weise wird erreicht, daß das eine Verzögerungsglied den jeweiligen Betriebszustand des

ίο überwachten Stromkreises abbildet, das heißt, daß seine Ansprechzeit länger ist, wenn der Überstrom zu einem Zeitpunkt auftritt, in dem der zu überwachende Stromkreis bisher unbelastet war, und daß andererseits die Ansprechzeit des einen Verzögerungsgliedes sehr kurz ist wenn der zu überwachende Stromkreis bereits seine Nennbelastung erreicht hat In dem letztgenannten Fall erfolgt das Ansprechen des von dem einen Verzögerungsglied abhängigen Relais rasch, so daß das zweite Verzögerungsglied eingeschaltet wird und eine entsprechend kürzere Abschaltzeit für den zu überwachenden Stromkreis erreicht ist

Im folgenden soll anhand der beigefügten Zeichnung die Wirkungsweise und der Aufbau eines solchen Über.nromschutzrelais gemäß der Erfindung erläutert werden.

In der Zeichnung besteht das eine Verzögerungsglied, das unmittelbar an einer Spannung Un des zu überwachenden Stromkreises liegt, aus einem Widerstand Ri und einer Kapazität Q. In Abhängigkeit von der durch das Verzögerungsglied einerseits und den Strom des überwachten Stromkreises andererseits bedingten Verzögerung schaltet ein Schaltelement Ti den Stromkreis für ein an der örtlichen Batteriespannung Ub liegendes Auslöserelais AR ein. Das Auslöserelais AR spricht an und schaltet mit seinem Kontakt Jt das zweite Verzögerungsglied, bestehend aus einem Widerstand R₂ und einer Kapazität C₂, an den zu überwachenden Stromkreis an. Nach einem der Verzögerungszeit des zweiten Verzögerungsgliedes entsprechendem Zeitablauf löst nunmehr ein diesem Verzögerungsglied zugeordnetes Schaltelement T₂ aus und veranlaßt über seinen Ausgang S die Abschaltung des überlasteten Stromkreises.

Das zweite Verzögerungsglied beginnt also seine Zeitkontrolle stets mit dem gleichen Ausgangszustand Null, während die durch das eine Verzögerungsglied bewirkte Verzögerung von der jeweiligen Vorbelastung des zu überwachenden Stromkeises abhängt. Hierbei ist die jeweilige Verzc j^rungszeit der beiden Verzögerungsglieder umgekehrt proportional der Stromstärke des Überstromes, wobei dank des einen Verzögerungsgliedes stets der durch den bereits vorher im zu überwachenden Stromkreis fließende Strom, etwa der Nennstrom, berücksichtigt wird.

Um eine Anpassung des Verhältnisses der Auslösezeiten der beiden Verzögerungsglieder an die Gegebenheiten des zu überwachenden Stromkreises (Nennbelastung, zulässige Überbelastung) zu ermöglichen, können in Weiterbildung der Erfindung in dem einen Verzögerungsglied entweder der Widerstand Ri oder die Kapazität Q oder beide einstellbar sein, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Die Ansprechzeit des einen Verzögerungsgliedes kann so entsprechend den Betriebswerten des überwachten Stromkreises eingestellt werden. Falls eine solche Einstellbarkeit nicht erforderlich ist, genügt selbstverständlich die Verwendung nicht einstellbarer Schaltungselemente.
Vorteilhafterweise wird dem Überstromschutzrelais

ein Widerstand R vorgeschaltet, der gleichfalls als einstellbarer Widerstand ausgebildet sein kann.

Bei der Überwachung von Stromkreisen mit relativ hoher Strombelastung besteht die Gefahr, daß eine unerwünschte Sofortauslösung auftritt Um dies zu vermeiden, kann in Weiterbildung der Erfindung ein Korrekturglied vorgesehen sein, das aus einer Zenerdiode besteht, die in dem ersten Verzögerungsglied parallel zu dem mit der Kapazität Ci in Reihe geschal leten Widerstand Ri liegt Da diese Zenerdiode oberhalb einer bestimmten Spannung — die ja den zu überwachenden Strom abbildet — auch in Sperrichtung stromdurchlässig wird, wird der Spannungszuwachs am Kondensator verringert und der Auslösevorgang in diesem Fall verzögert

Mit einem Oberstromschutzrelais gemäß der Erfindung wird erreicht daß beispielsweise bei Einstellung

auf eine Oberstromstärke von 8 I_n (I_n = Nennstrom) eine einwandfreie Auslösung erfolgt, wenn bei Nennbetrieb eine entsprechende Stromerhöhung eintritt während die Auslösung durch den kurzzeitigen Einschaltstromstoß eines bis dahin abgeschalteten Stromkreises (ζ. B. eines Asynchronmotors) erst bei einem Überstromwert von 15 I_n erfolgt, was von dem unbelasteten Stromkreis ohne weiteres ertragen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Oberstromschutzrelais mit einem aus einer Kapazität und einem ohmschen Widerstand in Serienschaltung bestehenden stromabhängigen Verzögerungsglied, dadurch gekennzeichnet, daß dem einen Verzögerungsglied (Ri, Q) ein zweites Verzögerungsglied (R₂, C₂) in Kaskade nachgeschaltet ist, derart, daß das zweite Verzögerungsglied (R₂, C₂) erst nach dem Ansprechen eines über das eine Verzögerungsglied (R_u Q) erregten Relais (AR) durch einen Kontakt (k) dieses Relais zuschaltbar ist

2. Überstromschutzrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (R\) und/oder die Kapazität (Q) des einen Verzögerungsgliedes (Ru Ci) einstellbar sind.

3. Überstromschutzrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Korrektur der Ansprechcharakteristik des Überstromschutzrelais eine Zenerdiode vorgesehen ist, die parallel zum Widerstand (Ri) des einen Verzögerungsgliedes (Ri, Ci) geschaltet ist