DE2702181C3 - Kurzschluß-Schutzschaltung für über Halbleiterschalter ein- oder ausschaltbare Geräte, insbesondere für Lichtsteuergeräte - Google Patents
Kurzschluß-Schutzschaltung für über Halbleiterschalter ein- oder ausschaltbare Geräte, insbesondere für LichtsteuergeräteInfo
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- H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
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- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/081—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
- H03K17/0814—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit
- H03K17/08144—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit in thyristor switches
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- Power Engineering (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kurzschluß-Schutzschaltung für über Halbleiterschalter ein- oder ausschaltbare
Geräte, insbesondere für Lichtsteuergeräte, bei denen in jedem Laststrom führenden Hauptstromkreis ein in
Reihe zum Halbleiterschalter liegender Sicherungsautomat zum Schutz der Geräte geschaltet ist.
Bei Schaltungen dieser Art stellt sich häufig das Problem, daß die Sicherungsautomaten zu träge sind,
um im Kurzschlußfall eine Zerstörung der im Hauptstromkreis liegenden Halbleiterschalter zu verhindern.
Dieses Problem könnte im Prinzip durch Verwendung von flinken Schmelzsicherungen gelöst werden, obwohl
sich hierbei vor allem bei hohen Kurzschlußhäufigkeiten ein entsprechender Kostenaufwand ergeben würde.
Zur Erzielung schneller Auslösungen bei Überströmen ist man auch schon so vorgegangen, die primären
oder sekundären Kurzschluß-Schutzschaltungen mit einer Zusatzeinrichtung für eine Kurzschlußschnellauslösung
zu kombinieren, die mit relativ geringer Verzögerung auslöst. Solchen Zwecken dienen u. a.
sogenannte Schlagankerauslöser, elektrodynamische Auslöser, Meßauslöser und dgl., die wegen ihres relativ
komplizierten Aufbaues teuer sind und deshalb nicht in allen Fällen zur Anwendung kommen können.
Besondere Schwierigkeiten aufgrund von häufigen Kurzschlüssen ergeben sich bei Lichtsteuergeräten, die
Witterungseinflüssen ausgesetzt sind. Zu denken ist hierbei vor allem an die im Schaustellergewerbe zu
findenden Lauflicht-, Schwellicht- und Wechsellichtgeräte, bei denen die im Laststromkreis liegenden Lampen
mittels einer Steuerelektronik in bestimmter Folge über ebenfalls im Laststromkreis liegende Halbleiterschalter
geschaltet werden. Bei solchen im Freien arbeitenden Geräten ist nicht auszuschließen, daß Feuchtigkeit z. B.
in die Lampenfassungen oder Steckerverbindungen mit der Folge eines Kurzschlusses gelangt, so daß der
Kurzschlußstrom den betreffenden Schalter schon häufig zerstört haben wirii, bevor der mit ihm in Reihe
geschaltete Sicherungsautomat den Stromkreis vollständig unterbrochen hat.
Der dann notwendig werdende Ersatz eines als Schalter dienenden Triacs oder Thyristors bringt
entsprechende Material- und Reparaturkosten mit sich. Gleiche Schwierigkeiten ergeben sich bei Steuergeräten
für Werbe- bzw. Reklamelichter.
Mit bekannten Kurzschluß-Schutzschaltungen sind diese aufgezeigten Probleme nicht zu lösen. So zeigt
z. B. die DE-PS 4 42 763 nur eine Schutzschaltung für einen Verbraucher, der bei hohen Stromänderungswerten,
also vor allem im Kurzschlußfall, durch Schließen eines Kontaktes im Nebenschluß überbrückt wird, so
daß der Kurzschlußstrom unter Umgehung des Verbrauchers über den Nebenschlußkreis fließt. Gleiches
gilt sinngemäß für Schaltungen, wie sie in der US-PS 32 15 896 und DE-OS 23 08 464 dargestellt und
beschrieben sind und bei denen ebenfalls eine Last bzw. ein Verbraucher durch einen sich bei Oberströmen
schließenden Nebenaschluß umgangen wird. Solche Schaltungen sind sicherlich geeignet, bestimmte elektrisch
betriebene Geräte, Schaltungsobjekte und Schaltbauteile vor Überströmen, Fremdspannungen und dgl.
zu schützen. Sie können aber nicht zur Lösung des vorher aufgezeigten und vor allem auch bei Lichtsteuergeräten
auftretenden Problems beitragen, wo es nicht nur um den Schutz des Verbrauchers, sondern
gleichzeitig auch um den Schutz des diesen Verbraucher schaltenden Schalters geht
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art
sicherzustellen, daß nicht nur der Verbraucher, sondern auch der diesen Verbraucher schaltende Halbleiterschalter
vor Überstrom geschützt wird.
Die Aufgabe wird bei der einleitend erwähnten Kurzschluß-Schutzschaltung nach der Erfindung dadurch
gelöst, daß in jedem Hauptstromkreis ferner ein schneller als der Sicherungsautomat schaltendes
Schutzrelais zum Schutz des Halbleiterschalters liegt, mittels dessen Kontakt im Kurzschlußfall ein den
Halbleiterschalter überbrückender Nebenstromkreis herstellbar ist.
Mit einer Schutzschaltung dieser Art, die insbesondere für Lichtsteuergeräte geeignet ist, wird die vorher
gestellte Aufgabe in einfacher und kostengünstiger Weise gelöst. Man kann nämlich mit den üblichen und
funktionssicheren, wenn auch verhältnismäßig träge schaltenden Sicherungsautomaten für die ein- oder
ausschallbaren Geräte arbeiten und trotzdem eine einwandfreie Kurzschlußsicherung für die die Geräte
schaltenden Halbleiterschalter im Kurzschlußfall gewährleisten. Die Schutzschaltung kann dort Anwendung
finden, wo eine hohe Kurzschlußhäufigkeit die Verwendung von Schmelzsicherungen unmöglich macht oder
verteuert. Die Schutzschaltung kann auch bei solchen elektronischen Schaltkreisen eingesetzt werden, deren
Funktion nach Kurzschlüssen aus Sicherheits- oder anderen Gründen nicht unterbrochen werden darf.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für eine Schaltung nach der Erfindung dargestellt, das nachfolgend
näher beschrieben wird.
Es handelt sich bei der gezeigten Schaltung um einen Kanal für ein Lichtsteuergerät mit einer die Last
darstellenden Lampe l.die an einer Betriebsspannung U
liegt und eingeschaltet ist, wenn der als Schalter 2 dienende Triac mit der nicht weiter dargestellten
Steuerelektronik über die Steuerleitung 3 angesteuert und der in Reihe mit dem Schalter 2 liegende Kontakt 4
des Sicherungsautomaten geschlossen ist.
Ebenfalls in Reihe mit dem Schalter 2 und dem Kontakt 4 ist die vom Laststrom durchflossene
Wicklung 5 eines Schutzrelais geschaltet, das im Hinblick auf seine Ansprechempfindlichkeit auf einen
Stromgrenzwert abgestimmt ist und anzieht, wenn dieser Grenzwert beim Auftreten eines Kurzschlußstromes
überschritten wird. Hierbei wird der Relaiskontakt 6 des Schutzrelais geschlossen und in Verbindung mit
der Leitung 7 ein den Schalter 2 überbrückender
Nebenstromkreis hergestellt, auf dem der Kurzschlußstrom
den Schalter 2 umgeht, ohne zu dessen Zerstörung führen zu können.
Der Kontakt 6 bleibt so lange geschlossen, bis der Sicherungsautomat den Laststromkreis unterbrochen
hat, so daß das Schutzrelais stromlos wird und mit sich
wieder öffnendem Kontakt 6 abfällt
Nachdem der Kurzschluß behoben ist, wird der
Sicherungsautomat eingeschaltet und der Hauptstromkreis durch damit erfolgendes Schließen des Kontaktes
4 wieder hergestellt Das Schutzrelais wird dann bei normalen Lastströmen mit geöffnetem Kontakt 6
abgefallen bleiben, so daß der Schalter 2 betriebsbereit ist und erneut angesteuert werden kann.
Die Ansprechpunkte des Sicherungsautomaten und des Schutzrelais können im Hinblick auf die Höhe und
den zeitlichen Verlauf des Kurzschlußstromes auf gleiche Zeitwerte gelegt werden, wenn nur dafür
gesorgt wird, daß der Relaiskontakt 6 schließt, bevor der Kontakt 4 den Laststromkreis geöffnet hat. Im
übrigen könnte man das Schutzrelais auch so auslegen, daß im Kurzschlußfall sein Kontakt 6 bereits geschlossen
ist, bevor der Sicherungsautomat anspricht bzw. seinen Kontakt 4 öffnet
Wie bereits erwähnt wurde, zeigt die Darstellung einen einzelnen Kanal eines Lichtsteuergerätes. Bei
solchen Geräten werden allerdings mehrere gleiche Kanäle dieser Art vorgesehen. Beispielsweise wird bei
einem 9-Kanalgerät jeweils jede neunte Lampe einer Lampenkette einem Kanal zugeordnet, so daß neun
parallel geschaltete Lampen zu einem Kanal gehören. Mittels der elektronischen Steuerung werden die neun
Kanäle nacheinander über die Leitungen 3 angesteuert, um den Schalter 2 kurzzeitig zu schließen und die
zugehörigen Lampen der Schalterschließzeit entsprechend einzuschalten. Auf diese Weise ergibt sich dann
ein Lauflichteffekt
Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß anstelle eines Triacs auch ein Thyristor als Schalter 2
dienen kann. Zweckmäßigerweise sollten die stromführenden Wicklungen des Sicherungsautomaten und des
Schutzrelais unmittelbar im Laststromkreis liegen, obwohl auch andere Lösungen unter Anwendung von
Wandlern und dgl. möglich sind. Weiterhin könnte das Schutzrelais auch mit mehreren parallel arbeitenden
Kontaktpaaren ausgerüstet werden, wenn die im Kurzschlußfall auftretenden Stromdichten an der
Kontaktstelle ein einzelnes Kontaktpaar zu stark belasten würden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Kurzschluß-Schutzschaltung für über Halbleiterschalter ein- oder ausschaltbare Geräte, insbesondere für Lichtsteuergeräle, bei denen in jedem Laststrom führenden Hauptstromkreis ein in Reihe zum Halbleiterschalter liegender Sicherungsautomat zum Schutz der Geräte geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Hauptstromkreis ferner ein schneller als der Sicherungsautomat schaltendes Schutzrelais (Wicklung 5, Kontakt 6) zum Schutz des Halbleiterschalters liegt, mittels dessen Kontakt (6) im Kurzschlußfall ein den Halbleiterschalter (2) überbrückender Nebenstromkreis (Leitung 7, Kontakt 6) herstellbar ist
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772702181 DE2702181C3 (de) | 1977-01-20 | 1977-01-20 | Kurzschluß-Schutzschaltung für über Halbleiterschalter ein- oder ausschaltbare Geräte, insbesondere für Lichtsteuergeräte |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772702181 DE2702181C3 (de) | 1977-01-20 | 1977-01-20 | Kurzschluß-Schutzschaltung für über Halbleiterschalter ein- oder ausschaltbare Geräte, insbesondere für Lichtsteuergeräte |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2702181A1 DE2702181A1 (de) | 1978-07-27 |
DE2702181B2 DE2702181B2 (de) | 1979-07-19 |
DE2702181C3 true DE2702181C3 (de) | 1980-03-27 |
Family
ID=5999093
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772702181 Expired DE2702181C3 (de) | 1977-01-20 | 1977-01-20 | Kurzschluß-Schutzschaltung für über Halbleiterschalter ein- oder ausschaltbare Geräte, insbesondere für Lichtsteuergeräte |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE2702181C3 (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2686449B1 (fr) * | 1992-01-17 | 1997-03-14 | Legrand Sa | Commutateur mixte a moyen de commutation mecanique et moyen de commutation statique. |
US5410442A (en) * | 1992-02-17 | 1995-04-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Electromechanical protection devcie |
GB2309343B (en) * | 1996-01-16 | 2000-05-03 | Cegelec Controls Ltd | Protection arrangement for a switching device |
-
1977
- 1977-01-20 DE DE19772702181 patent/DE2702181C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2702181B2 (de) | 1979-07-19 |
DE2702181A1 (de) | 1978-07-27 |
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