DE2743117C2 - - Google Patents

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DE2743117C2
DE2743117C2 DE2743117A DE2743117A DE2743117C2 DE 2743117 C2 DE2743117 C2 DE 2743117C2 DE 2743117 A DE2743117 A DE 2743117A DE 2743117 A DE2743117 A DE 2743117A DE 2743117 C2 DE2743117 C2 DE 2743117C2
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Alan Burke Monroeville Pa. Us Shimp
Thomas Nolan Murrysville Pa. Us Meyer
Robert Tracy Monroeville Pa. Us Elms
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Westinghouse Electric Corp
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0038Details of emergency protective circuit arrangements concerning the connection of the detecting means, e.g. for reducing their number
    • H02H1/0053Means for storing the measured quantities during a predetermined time
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08Emergency 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
    • H02H3/093Emergency 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 with timing means

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Description

Die Erfindung betrifft einen Vorrangschaltkreis für ein Schaltkreistrenngerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Auf dem Gebiet der elektronisch ausgelösten Schaltkreistrenner ist bekannt, siehe die US-Patentschrift 36 34 730, Zeitgeberkreise zu verwenden, die vorbestimmte Werte von Fehlerströmen oder Überlastströmen ermitteln und Auslöseimpulse liefern, die den zugehörigen Kreistrenner entweder unmittelbar oder mit einer Zeitverzögerung auslösen und damit öffnen, abhängig davon, wie schwerwiegend der ermittelte Fehlerzustand oder Überlastzustand ist. Der Stand der Technik sorgt für drei Auslösebereiche, nämlich für einen Auslösebereich mit langer Zeitverzögerung, der mit einer Zeitverzögerung auftritt, die sich umgekehrt proportional zum Quadrat des Überlaststromes ändert, mit einer kurz verzögerten Auslösung, die mit einer festen Zeitverzögerung auftritt, wenn der festgestellte abnormale Strom einen vorbestimmten Wert überschreitet, der höher ist, als der, der zu der langverzögerten Auslösung führt; und schließlich findet eine unmittelbare Auslösung aufgrund von schwerwiegenden Fehlerströmen oder aufgrund von Kurzschlußströmen statt. Diese unterschiedlichen Zeitfunktionen werden vorgesehen, um zwischen Sicherheit und Bequemlichkeit einen optimalen Weg zu finden, mit anderen Worten, sicherzustellen, daß ein Kreistrenner nur dann zum Öffnen gebracht wird, wenn dies absolut notwendig ist, und nicht etwa vorher schon.
Im allgemeinen ist die sofortige Auslösecharakteristik eines Kreistrenners, die von einem sogenannten Vorrangschaltkreis geliefert wird, zumindest ebenso abhängig von dem physikalischen Aufbau des Kreistrenngerätes wie vom zu schützenden Kreis. Mit anderen Worten, es gibt einige Werte von Fehlerströmen, die nicht nur katastrophal bezüglich des zu schützenden Kreises sind, sondern die auch den Kreistrenner physikalisch dadurch zerstören, daß der übermäßige Stromfluß, der auch durch die Kreistrennerkontakte fließt, die innere Struktur des Kreistrenners zerstört oder diesen sogar zur Explosion bringt. Obwohl jedoch einerseits die Fähigkeit eines Kreistrenners, der Energie eines Fehlerstromes zu widerstehen, begrenzt ist, ist es doch andererseits so nachteilig, das gesamte elektrische Netz abzuschalten, daß es wünschenswert erscheint, selbst bei Auftreten eines derartig schweren Fehlers den Kreistrenner an einer Auslösung zu hindern, wenn der Fehler nur kurzzeitig ist und so schnell wieder verschwindet, daß er keinen Schaden anrichtet. Es wurde insbesondere gefunden, daß bestimmte asymmetrische Fehler mit hohen Anfangsspitzen schnell genug abfallen, um für die sehr kurze Dauer, für die sie existieren, tolerierbar zu sein. Trotz jedoch des schnellen Zurückgehens der hohen Anfangsspitze von asymmetrischen Fehlern, die eine sofortige Auslösung unnötig macht, lösen herkömmliche Schaltkreistrenner bei Auftreten derartiger Fehler sofort aus.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Vorrangschaltkreis für ein Schaltkreis- Trenngerät zu schaffen, der in der Lage ist, zwischen Fehlern zu unterscheiden, die eine im wesentlichen sofortige Auslösung erfordern, und solchen Fehlern, bei denen dieses nicht nötig ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
Eine vorzugsweise Ausführungsform der Erfindung - sie stellt nur ein Beispiel dar - wird bezüglich der einzigen Zeichnung erläutert, wobei diese einzige Figur ein Schaltkreistrenngerät mit einem Vorrangschaltkreis gemäß der Erfindung teilweise schematisch und teilweise in Blockdiagrammform zeigt.
In der Zeichnung bedeutet die Bezugszahl 10 allgemein ein Schaltkreistrenngerät, das, allgemein gesprochen, Überwachungs- Einrichtungen, einen Steuerschaltkreis, einen Zeitgeber- Schaltkreis sowie Schaltkreis-Unterbrechungs-Einrichtungen umfaßt. Das dargestellte Gerät 10 kann als eine Verbesserung des in der US-Patentschrift 38 18 275 dargestellten Gerätes angesehen werden, so daß bezüglich von Einzelheiten gewisser Teile des Gerätes, insoweit sie nicht direkt Teil der vorliegenden Erfindung an sich sind, auf diese Patentschrift verwiesen sei und diese Einzelheiten vorliegend nicht voll beschrieben werden. Es sei darauf hingewiesen, daß bestimmte Bezugszahlen sich in der oben erwähnten US-Patentschrift finden, die auch hier für ähnliche Elemente angewendet werden. Bei der dargestellten vorzugsweisen Ausführungsform wird das dargestellte Schaltkreistrenngerät 10 in Verbindung mit einem einphasigen Netzwerk verwendet, das durch die Leitungen L 1 und L 2 repräsentiert wird, in denen ein elektrischer Wechselstrom I L fließen mag und an denen bezüglich Erde G eine Spannung V L existieren mag. Die entsprechenden Wellenformen I L und V L dieses Stromes und dieser Spannung in Abhängigkeit von der Zeit sind oben in der Figur dargestellt. Natürlich kann der Strom I L gegenüber der Spannung V L phasenverschoben sein, abhängig von den nicht dargestellten Schaltkreis-Parametern. Bei der vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Überwachungseinrichtung einen Stromtransformator CT 1, der so angeordnet ist, daß er den Strom I L überwacht und dabei so ausgeführt ist, daß er an eine Diodenbrücke DB 1 einen Wechselstrom I T liefert, der zu dem Strom I L in Bezug steht und für die vorliegende Beschreibung als dazu proportional angenommen sei. Der Strom I T wird von der Diodenbrücke DB 1 gleichgerichtet, um einen pulsierenden Ausgangsgleichstrom I₁ zu erzeugen, der in der Zeichnung als vom Anschluß A zu den Ausgangsanschlüssen der Diodenbrücke DB 1 fließend dargestellt ist. Der Steuerschaltkreis des Schaltkreistrenngerätes 10, allgemein mit 12 bezeichnet, kann ähnlich zu dem Festkörper- oder statischen Steuerschaltkreis sein, wie er in der oben erwähnten US-Patentschrift 38 18 275 beschrieben ist und er wird daher hier nur in Blockdiagramm-Form wiedergegeben, wobei nur die Elemente R, ZD 2 und D 5 schematisch und nicht miteinander verbunden angedeutet sind, um die Lage der wesentlichen Anschlüssen wiederzugeben. Andere in der US-Patentschrift 38 18 275 vorhandene Elemente sind das Widerstandselement R 1 zwischen dem positiven Ausgang der Brücke DB 1 und dem Eingang des Steuerschaltkreises 12, und die Schaltkreis-Unterbrechungs-Einrichtungen, die einen Schaltkreistrenner CI enthalten, der schematisch in der Weise dargestellt ist, daß er trennbare Hauptkontakte F-F aufweist, die in der Leitung L 1 in Serie vorgesehen sind, sowie eine Nebenschluß-Auslösespule TC 1, die von den Leitungen 36 und 38 versorgt wird. Die Leitung 38 ist mit der Anode eines gesteuerten Gleichrichters (z. B. Thyristors) oder einer ähnlichen gesteuerten Einrichtung Q 3 verbunden, deren Kathode an einem Anschluß D und deren Gate- oder Steuerelement an einem Anschluß E angeschlossen ist, wobei der Zweck der Anschlüsse D und E im folgenden noch näher erläutert wird. Die Schaltkreistrenner- Kontakte F-F und die Leitung L 1 werden geöffnet, um den abnormalen Stromfluß in der Leitung unter den richtigen Bedingungen zu unterbrechen, welche sich auf den Zustand des Stromes I L beziehen, der von dem Stromtransformator CT 1 gemessen wird, wobei die elektrischen Anordnungen, die von den Blöcken 12 und 30 repräsentiert werden, die von dem Stromtransformator CT 1 über die Gleichrichterbrücke DB 1 erhaltene Information verwenden, um Ausgangssignale am Anschluß E derart zu erzeugen, daß die Betätigung der Auslösespule TC 1 des Schaltkreistrenners C 1 gesteuert wird. Es ist zu erkennen, daß trotz der Tatsache, daß das Gerät 10 in Verbindung mit einer einphasigen Leitung L 1 dargestellt ist, dieses Gerät in einfacher Weise auch für die Verwendung bei mehrphasigen, beispielsweise dreiphasigen Netzwerken verwendet werden kann, indem zusätzliche Schaltkreis-Sensoren, beispielsweise in der Art des Kreistransformators CT 1 sowie zusätzliche Gleichrichterbrücken verwendet werden, wobei die Ausgänge der Gleichrichterbrücken in Serie miteinander verbunden sind. Bei der dargestellten Ausführungsform ist auch ein Erdfehlersensor GFS vorgesehen, der so angeschlossen ist, daß er ein Signal an einen Erdfehlerdetektor GFD bei Auftreten eines Erdfehlers oder Erdleckstromes vom Netzwerk an Masse in bekannter Weise abgibt.
Der Steuerschaltkreis 12 ist schematisch derart dargestellt, daß er vier Ausgangsanschlüsse B, H, C, J sowie einen Ausgangsanschluß 32 aufweist, wobei der Zweck des letztgenannten Ausgangsanschlusses 32 in der US-Patentschrift 38 18 275 beschrieben ist und in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung von keiner unmittelbaren Bedeutung ist. Die an den Anschlüssen A, B, H, C und J erscheinenden Signale werden als Eingänge dem Zeitgeber- Schaltkreis 30 über Leitungen 42, 36, 40, 39 bzw. 38 zugeführt, wobei der Spannungszusammenhang zwischen diesen Anschlüssen der folgende ist: Die Spannung zwischen den Anschlüssen J und D ist eine Gleichbezugsspannung und kann beispielsweise in der Größenordnung von 10 Volt liegen. Die Spannung zwischen den Anschlüssen B und C ist eine Gleichspannung, die proportional zum höchsten Stromwert in jeder überwachten Phase ist und vom Wert des einsteckbaren Widerstandes R bestimmt wird. Die Spannung zwischen den Anschlüssen B und H ist eine gleichgerichtete Wechselspannung, die proportional zum höchsten Stromwert in irgendeiner überwachten Phase ist und die von dem Wert des Widerstandes R festgelegt wird, der vorzugsweise von einsteckbarer Bauart ist, wobei sich dieser Widerstand zwischen den Anschlüssen TT des Steuerschaltkreises 12 derart in Einsteckposition befindet, daß er bei Bedarf gegen einen anderen einsteckbaren Widerstand von anderem Widerstandswert ausgetauscht werden kann. Die Spannung zwischen den Anschlüssen A und B ist von ähnlichem Charakter wie die Spannung zwischen den Anschlüssen B und H, weil es sich um eine gleichgerichtete Spannung handelt, die proportional zum höchsten Wert des Stromes in irgendeiner Phase, bzw. bei dem dargestellten Beispiel, in der überwachten Phase ist, wobei der Unterschied zwischen diesen zwei Spannungen darin liegt, daß die Spannung zwischen den Anschlüssen A und B von einem festen Widerstand R 1 bestimmt wird, der nicht in einfacher Weise vom Anwender des Gerätes durch einen Widerstand mit einem anderen Wert ersetzt werden kann und der so gewählt wird, daß er den Schaltkreistrenner CI gegenüber schädigenden Überlast- oder Fehlerströmen von vorbestimmter Höhe schützt. Ein Vergleich zwischen dem vorliegenden Gerät und dem Gerät, das in der US-Patentschrift 38 18 275 offenbart ist, läßt erkennen, daß die Ausgangsanschlüsse H und J beim hier dargestellten Steuerschaltkreis 12 hinzugefügt wurden.
Beschreibung des Zeitgeber-Schaltkreises 30
Gemäß der vorzugsweisen Auführungsform der Erfindung, die dargestellt ist, weist der Zeitgeber-Schaltkreis 30 fünf verschiedene Zeitfunktionen auf, die durch einen langverzögernden Zeitgeber-Schaltkreis LD, einen Diskriminator-Schaltkreis DI, einen kurzverzögerten Zeitgeber-Schaltkreis SD, einen Erdfehlerdetektor GFD und einen Vorrangschaltkreis OR bewirkt werden, wobei die entsprechenden Ausgänge e 1 bis e 5 aller dieser Kreise oder Funktionsblöcke mit dem Ausgangsanschluß E des Zeitgeber- Schaltkreises 30 verbunden sind, an dem sich das Gate des gesteuerten Gleichrichters Q 3 befindet. Der langverzögernde Schaltkreis LD und der Diskriminator-Schaltkreis DI sind lediglich in Blockdiagrammform dargestellt, da sie und ihre Betriebsweise an sich bekannt sind. Kurz gesagt, der langverzögernde Schaltkreis LD, der eine Gleichstrom-Eingangsspannung von den Anschlüssen B und C erhält, liefert ein Ausgangssignal, das umgekehrt proportional zum Quadrat des Stromes I L ist, der in der Leitung L 1 fließt, gemäß der bekannten Beziehung I²t = K. Der Diskriminator-Schaltkreis DI führt seine Funktion bei der anfänglichen Einsetzung des Schaltkreistrenngerätes 10 in das Netzwerk L 1-L 2 aus, zu welcher Zeit der Diskriminator DI feststellt, ob bereits ein wesentlicher Fehlerstrom-Zustand in dem Netzwerk, in das das Gerät gerade eingesetzt wird, vorhanden ist, und liefert ein Ausgangssignal an seinen Anschluß e 2, wenn dies der Fall ist. Wenn ein anfänglicher Fehlerstrom-Zustand bei Einschieben des Gerätes 10 in das Netzwerk L 1-L 2 nicht festgestellt wird, wird der Diskriminator DI kurze Zeit danach automatisch deaktiviert. Der Funktionsblock, der den Erdfehlerdetektor GFD repräsentiert, arbeitet im wesentlichen auf die gleiche Weise, wie der kurz verzögerte Schaltkreis SD, der im folgenden beschrieben wird, mit der Ausnahme, daß er ein Eingangssignal vom Erdfehlersensor GFS erhält.
Der kurz verzögerte Teilkreis SD kommt ins Spiel, wenn der Strom I L einen gewissen Minimalwert überschreitet, der von dem Wert des einsteckbaren Widerstandes R festgelegt wird. Wenn ein Überstrom festgestellt wird, der diesen Pegel überschreitet, wird der kurz verzögerte Schaltkreis SD an seinen Ausgangsanschluß e 3 ein Auslösesignal mit einer vorbestimmten festen Zeitverzögerung abgeben, die in dem Moment beginnt, zu dem der den Minimalwert überschreitende Überstrom ursprünglich festgestellt wird. Der kurz verzögernde Schaltkreis SD hat die zusätzliche Fähigkeit, das zeitverzögerte Ausgangssignal in dem Falle wieder zu beseitigen, wenn der auf der Leitung I L festgestellte Fehlerzustand unter den Minimalstromwert während der kurzen Zeitperiode wieder abfällt. Gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung ist der kurz verzögernde Schaltkreis SD so ausgeführt, daß er eine Zeitverzögerung von acht Zyklen zwischen dem anfänglichen Feststellen eines Fehlerstromes mit dem Minimalwert und der Erregung des gesteuerten Gleichrichters Q 3, die zu einer Kontaktöffnung des Schaltkreis-Trenners CI führt, einhält, wobei diese Ausführungsform so gestaltet ist, daß sie die kurz verzögerte Schaltkreistrennerauslösungs-Operation ungefähr einen halben Zyklus nach dem Abfallen des Stromes I L unter den vorgenannten Minimalwert wieder beseitigt, wenn dies noch während der Verzögerungsperiode eintritt. Somit verwendet der kurz verzögernde Schaltkreis den Widerstand R, um einen bedeutsamen Spannungsbezugspunkt für seine Betriebseigenschaften zu liefern, wobei dieser Bezugspunkt zu dem vorbestimmten minimalen Wert des Fehlerstromes IL in Beziehung steht.
Der den Vorrangschaltkreis OR repräsentierende Funktionsblock arbeitet in ähnlicher Weise wie der Funktionsblock SD, jedoch mit einer Anzahl von wesentlichen Ausnahmen. Erstens bezieht sich der Vorrangschaltkreis auf den maximal vom Schaltkreistrenner CI noch aufnehmbaren Strom und bezieht daher seinen Bezugswert von dem Widerstandselement R 1, der nicht nach dem Willen des Benutzers geändert werden kann und welcher Bezugswert einen extrem hohen Wert eines Fehlerstromes repräsentiert, bei dem die strukturelle und physikalische Integrität des Schaltkreistrenners CI aufgrund von Schmelzen und Zusammenschweißen seiner Komponenten gefährdet ist. Zweitens verwendet der Vorrangschaltkreis OR zwei bedeutsame Betriebspunkte im Gegensatz zu dem nur einen Betriebspunkt, der für den kurz verzögerten Funktionsblock SD verwendet wird, nämlich eine erste Bezugsspannung, die einen Stromwert I L repräsentiert, der so groß ist, daß eine praktisch sofortige Auslösung des Schaltkreis­ trenners CI im Augenblick der Feststellung des großen Stromes notwendig ist, sowie einen zweiten Spannungsbezugspegel, der von einem Stromwert IL repräsentiert wird, der geringer als der ersterwähnte Wert ist, jedoch der nichtsdestoweniger eine schnelle, obwohl nicht sofortige Auslösung erforderlich macht. Somit besitzt der Vorrangschaltkreis OR im Effekt drei unterschiedliche Betriebszustände, die zu einem sofortigen Auslösen, zu einem Auslösen mit einer sehr kurzen Zeitverzögerung von beispielsweise angenähert zwei Zyklen liefert, sowie einem Betriebszustand, bei dem überhaupt kein Ausgangssignal geliefert wird.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß der lang verzögernde Schaltkreis LD bei Auftreten eines Überlaststromes I L von verhältnismäßig geringem Wert aktiviert wird, um ein Signal abzugeben, das von dem Augenblick der Feststellung des Überlaststromes zeitverzögert ist, und zwar umgekehrt proportional zum Quadrat des festgestellten Überlaststromes, so daß der LD-Schaltkreis ein Kreistrenn-Auslösesignal mit einer verhältnismäßig langen Zeitverzögerung aufgrund eines niedrigen oder mäßigen Überlaststromes I L abgegeben wird, das ausreichend lange genug vorhanden ist und der Ausgangs-Auslösesignale mit Zeitverzögerungen abgeben wird, die um so kürzer werden, je höher der Wert des gemessenen Überlaststromes ist, bis ein Punkt erreicht ist, wo der kurz verzögernde Schaltkreis SD die Kontrolle übernimmt. In kurz verzögertem Betrieb wird der Schaltkreistrenner CI in einer verhältnismäßig kurzen Zeit auslösen, nachdem einmal der vorbestimmte Wert des verhältnismäßig hohen Überlaststromes festgestellt wird, unabhängig davon, um wieviel höher der Strom ist, es sei denn, daß der Stromwert schnell unter den Minimalwert absinkt, der für die Aktivierung des kurz verzögerten Schaltkreises SD notwendig ist. Das Vorrang- Steuerungssystem liefert ein Ausgangssignal für extrem hohe Fehlerstrom-Werte. Der Vorrangsschaltkreis wird ein Ausgangssignal verhältnismäßig kurz nach Feststellung des vorbestimmten extrem hohen Stromwertes liefern, vorausgesetzt, daß der vorbestimmte Wert durch die Spitzenwerte des extrem hohen Fehlerstromwertes für die gesamte Verzögerungsperiode überschritten wird. Gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung ist die letztgenannte Verzögerungsperiode nur zwei Zyklen lang. Außerdem wird der Vorrangschaltkreis eine nahezu sofortige Auslösung des Schaltkreistrenners ermöglichen, wenn der Fehlerstrom von einer solch extremen Größe ist, daß eine sofortige Öffnung des Schaltkreistrenners CI notwendig ist, um diesen selbst zu schützen.
Die Konstruktion und der Betrieb des Vorrangschaltkreises OR sind das Resultat von interessanten Beobachtungen bezüglich hoher Überlaststromwerte. Normalerweise werden Überlaststromwerte, die für eine Beschädigung des Schaltkreistrenners CI ausreichen, schnell festgestellt und der Schaltkreistrenner CI schnell geöffnet. Es ist bekannt, daß die physikalischen Eigenschaften von Schaltkreistrennern den Durchfluß eines maximalen Stromes für eine bestimmte relativ kurze Zeitperiode ermöglichen, bevor wesentlicher Schaden auftreten kann. Es ist auch bekannt, daß der Scheitelwert des während des ersten Halbzyklus festgestellten Stromes in Beziehung steht zu dem symmetrischen Wert und zu dem in Rede stehenden Schaltkreis- Leistungsfaktor. Wenn der gemessene Scheitelwert daher einen höheren Stromwert repräsentiert, als der Schaltkreistrenner für die sehr kurze feste Zeitperiode tolerieren kann, muß eine unmittelbare Öffnung des Schaltkreistrenners auftreten. Wenn jedoch der Stromwert niedriger ist als dieser Wert, der Wert jedoch immer noch höher liegt als der zweite Bezugswert, kann, wie festgestellt wurde, der Schaltkreistrenner weiterhin zulässigerweise diesen Stromwert verkraften, obwohl er von nahezu katastrophaler Größe ist, allerdings nur für eine sehr kurze Zeitperiode, so daß dem Steuerungssystem, speziell dem Vorrangschaltkreis, ermöglicht wird, den Strom noch einmal daraufhin zu überprüfen, ob er in der Leitung L abgesunken ist. Wenn der Wert sich innerhalb der relativ kurzen Zeitperiode nicht unter den zweiten Bezugswert vermindern würde, würde der Schaltkreistrenner bei nicht rechtzeitiger Öffnung katastrophenartig kurz danach versagen, weil der Stromwert, der nach dieser Zeitperiode geflossen wäre, ausreichend groß gewesen wäre, um katastrophales Versagen zu verursachen. Wenn jedoch der Stromwert unter den zweiten Bezugswert während dieser sehr kurzen Zeitperiode abfällt, wird der Schaltkreistrenner nicht katastrophenartig versagen und infolgedessen wird der Vorrangschaltkreis das Ausgangssignal zur Öffnung des Schaltkreistrenners nicht liefern. Statt dessen wird er zurückgestellt und statt dessen dem kurz verzögernden Schaltkreis SD ermöglichen, die Öffnung des Schaltkreistrenners zu steuern. Dies sei angemerkt wegen des bei bestimmten Arten von Überlasten auftretenden besonderen Phänomens: Insbesondere kann ein einphasiger nacheilender Leistungsfaktorfehler auf der Leitung L 1 einen asymmetrischen alternierenden Fehlerstrom erzeugen, d. h., ein Signal, das sinusförmig und dabei gegenüber Null versetzt ist. Dieser hohe versetzte Scheitelwert eines asymmetrischen Stromes mag dem Meßteil des Schaltkreistrenner-Steuerungssystems als die Art von katastrophalem Strom erscheinen, die eine unmittelbare oder nahezu unmittelbare Öffnung des Schaltkreistrenners CI verursachen sollte. Es wurde jedoch gefunden, daß ein derartig versetzter Fehler sich schnell ändert oder zu einem symmetrischen Zustand zurückkehrt, und zwar nach einer ziemlich kurzen Übergangsperiode, woraufhin der Scheitelwert des Fehlerstromes nicht mehr so groß sein mag, um eine unmittelbare Öffnung des Schaltkreistrenners CI zu erfordern. Dies ist der Grund, warum eine sehr kurze Verzögerungszeit (bei der vorzugsweisen Ausführungsform zwei Zyklen) verwendet wird. Wenn sich der versetzte oder asymmetrische Scheitelwert nicht oberhalb des ersten Bezugspegels befindet, der das katastrophale Versagen unter allen Bedingungen repräsentiert, wird kurze Zeit später das Signal erneut überprüft, um festzustellen, ob es zurückgegangen ist. Wenn das Signal unter den zweiten Bezugswert abgesunken ist, kann festgestellt werden, daß eine Öffnung des Schaltkreistrenners durch den Vorrangschaltkreis OR nicht notwendig ist, obwohl eine Öffnung später infolge des Ansprechens des kurz verzögerten Schaltkreises SD notwendig sein kann. Wenn jedoch der Scheitelwert des Stromes über dem zweiten Bezugswert verbleibt, selbst nach der kurzen Verzögerungszeit, wird festgestellt, daß der Schaltkreistrenner zu diesem Zeitpunkt geöffnet werden muß.
Es wurde bereits erwähnt, daß der langverzögernde Funktionsblock LD einen Eingangsanschluß besitzt, der mit der Leitung 39 verbunden ist, sowie einen anderen Eingangsanschluß, der mit der Leitung 36 verbunden ist. Der Spannungsbezug wird zwischen Leitung 38 und Anschluß D geliefert. Der Ausgang liegt am Anschluß e 1. Der Diskriminator besitzt einen Eingangsanschluß, der mit Leitung 40 verbunden ist, während der andere Eingangsanschluß mit Leitung 36 verbunden ist. Wie auch im Falle des langverzögernden Schaltkreises LD ist der Bezug zwischen Leitungen 38 und Anschluß D vorgesehen. Der Ausgang des Diskriminators DI liegt an e 2. Der Erdfehler-Detektor GFD ist mit seinen Eingängen am Erdfehlersensor GFS angeschlossen, wie bereits beschrieben. Zusätzlich wird die Bezugsspannung zwischen Leitung 38 und Anschluß D angeschlossen.
Der kurz verzögerte Schaltkreis SD umfaßt einen PNP-Transistor Q A mit einer zwischen Basis und Emitter dieses Transistors in Anoden-Kathodenanordnung angeschlossenen Diode DA. Mit dem Emitter des Transistors Q A ist ein Widerstand RA verbunden, dessen andere Seite an der Leitung 36 liegt. Die andere Seite der Diode DA sowie die Basis des Transistors QA sind mit Leitung 40 verbunden. Der Kollektor des Transistors QA ist mit einem Widerstandselement RB und mit dem negativen Eingangsanschluß eines Vergleichers CP 1 verbunden. Der positive Eingangsanschluß des Vergleichers CP 1 ist mit dem Spannungsteilerpunkt von zwei Widerstandselementen RC und RD verbunden, wobei die andere Seite des Widerstandselementes RC an Leitung 38 und die andere Seite des Widerstandselementes RD an dem gemeinsamen Systemanschluß D liegt. Der Spannungsteilerpunkt ist mit dem positiven Anschluß des Vergleichers CP 2 und mit dem negativen Anschluß eines dritten Vergleichers CP 3 verbunden. Der Ausgang des ersten Vergleichers CP 1 liegt am negativen Eingangsanschluß des Vergleichers CP 2 und an der einen Seite von jeweils einem kapazitiven Element CA und einem Widerstandselement RE, deren andere Seiten mit der Leitung 38 verbunden sind. Der Ausgang des Vergleichers CP 2 ist gleichzeitig mit dem positiven Eingangs- Anschluß des Vergleichers CP 3, der einen Seite des Widerstandselementes RF und der einen Seite eines kapazitiven Elementes CB verbunden. Die andere Seite des Widerstandselementes RF ist mit der Leitung 38 verbunden, während die andere Seite des kapazitiven Elementes CB mit dem gemeinsamen Systemanschluß D verbunden ist. Der Ausgang des Vergleichers CP 3 ist gleichzeitig mit der Anode einer Diode DB sowie der anderen Seite des Widerstandselementes RG verbunden. Die andere Seite des Widerstandselementes RG ist an der gemeinsamen Systemleitung 38 angeschlossen. Die Kathode der Diode DB repräsentiert den Ausgangsanschluß e 3 für den kurz verzögerten Schaltkreis SD.
Der Vorrangschaltkreis OR umfaßt einen PNP-Transistor QA′, wobei zwischen Basis und Emitter dieses Transistors in Anoden- Kathoden-Anordnung eine Diode DA′ liegt. Die Basis des Transistors QA ist mit Leitung 36 verbunden. Der Emitter des Transistors QA′ ist mit der einen Seite eines Widerstandselementes RA′ verbunden, dessen andere Seite mit der Systemleitung 42 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors QA′ liegt gleichzeitig am negativen Eingangsanschluß des Vergleichers CP 1, an der einen Seite eines Widerstandselementes RB′ und am positiven Eingangsanschluß eines Vergleichers CP 4, wobei sowohl der Vergleicher CP 1′ als auch der Vergleicher CP 4 als Scheitelwertdetektoren arbeiten. Es ist ein Spannungsteiler-Netzwerk vorhanden, das aus den Widerstandselementen RC ′, RJ und RH besteht, die zwischen Leitung 38 und dem gemeinsamen Systemanschluß D in Serie angeordnet sind. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerstandselementen RC ′ und RJ ist mit dem negativen Eingangsanschluß des Vergleichers CP 4 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerstandselementen RJ und RH liegt am positiven Eingangsanschluß des Vergleichers CP 1′, am positiven Eingangsanschluß eines Vergleichers CP 2′ und am negativen Eingangsanschluß eines Vergleichers CP 3′. Der Ausgang des Vergleichers CP 1′, der gleichfalls als Scheitelwertdetektor arbeitet, ist gleichzeitig mit dem negativen Eingangsanschluß des Vergleichers CP 2′ und der einen Seite einer Speichereinrichtung verbunden, die aus dem kapazitiven Element CA′ und dem Widerstandselement RE ′ besteht, wobei die andere Seite des kapazitiven Elements und des Widerstandselements mit der gemeinsamen Systemleitung 38 verbunden ist. Der Ausgang des Vergleichers CP 2′ ist gleichzeitig mit dem positiven Eingangsanschluß des Vergleicherelementes CP 3′, mit der einen Seite eines Widerstandselementes RF ′ und mit der einen Seite eines kapazitiven Elementes CB′ verbunden. Die andere Seite des Widerstandselementes RF ′ ist an die Systemleitung 38 gelegt, während die andere Seite des kapazitiven Elementes CB′ mit dem gemeinsamen Systemanschluß D verbunden ist. Das Vergleicherelement CP 3′ ist mit der einen Seite eines Widerstandselementes RG′ sowie mit der Anode eines Diodenelementes DB′ verbunden. Die andere Seite des Widerstands­ elementes RG ′ ist an der Bezugsleitung 38 und die andere Seite oder die Kathode der DB ′ an der Kathode der Diode DB und dem Ausgangsanschluß e 5 für den Vorrangschaltkreis OR angeschlossen. Die Schaltkreis-Elemente CP 2CP 3′, RF ′, CB′, RG′ und DB′ arbeiten als zeitgesteuerte Auslösesignal- Ausgangs-Einrichtungen, wie im folgenden noch genauer beschrieben. Der Ausgang des Vergleichers CP 4 ist mit der Anode der Diode DD und mit einer Seite eines Widerstandselementes RK verbunden, dessen andere Seite mit der Systembezugsleitung 38 verbunden ist, wobei die zwei Elemente RK und DD effektiv eine nicht zeitgesteuerte Auslösesignal-Ausgangs-Einrichtung bilden, die mit dem Scheitelwertdetektor CP 4 im Zusammenhang steht.
Betrieb des kurz verzögernden Schaltkreises SD
Es wurde bereits erwähnt, daß das Widerstandselement R den durch die Leitung L 1 fließenden Strom I L in eine Spannung umsetzt, die das Transistorelement QA veranlaßt, dem Widerstandselement RB einen Strom zu liefern, welcher am negativen Eingangsanschluß des Vergleichers CP 1 eine Spannung erzeugt. Die Vergleicher- Elemente, wie CP 1, CP 2, usw., bilden ein Ausgangssignal von Null bzw. von Systemmasse, wenn der negative Eingangsanschluß davon eine höhere Spannung aufweist, als der positive Eingangsanschluß. Umgekehrt kann der Ausgangsanschluß des Vergleichers jede geeignete Spannung frei annehmen, wenn die Spannung an seinem positiven Eingangsanschluß größer als die Spannung am negativen Eingangsanschluß ist. Infolgedessen ist zu erkennen, daß so lange, wie die vom Spannungsteiler RC, RD an den positiven Eingangsanschluß des Vergleicherelementes CP 1 gelieferte Spannung größer als die Spannung ist, die von dem durch den Widerstand RB fließenden Strom erzeugt wird, der Ausgang des Vergleichers hoch sein wird oder an angenähert der Spannung der Leitung 38 liegen wird. Daher kann durch Einstellung oder Wahl der Werte von irgendeinem der Widerstandselemente RC, RD, RA oder RB der Änderungspunkt für die Zustandsänderung des Vergleichers CP 1 festgelegt werden, der wiederum durch den Wert von I L bestimmt wird, bei dem ein Ausgangssignal zur Auslösung des Schaltkreistrenners CI geliefert werden soll. Wenn der Ausgang des Vergleicher-Elementes CP 1 hoch ist, dann ist die Spannung am negativen Eingangsanschluß des Vergleicherelementes CP 2 hoch oder nahezu auf der Spannung der Leitung 38. Die Widerstandswerte der Widerstandselemente RC und RD stellen sicher, daß beim letztgenannten Zustand die Spannung am negativen Eingangsanschluß des Vergleicherelementes CP 2 höher als die Spannung am positiven Eingangsanschluß ist. Falls dies der Fall ist, ist der Ausgang des Vergleichers CP 2 niedrig, wodurch im wesentlichen das kapazitive Element CB kurzgeschlossen oder an Masse gelegt wird und an einen positiven Eingangsanschluß des Vergleichers CP 3 eine niedrigere Spannung angelegt wird, als an dessen negativen Eingangsanschluß, wobei erinnert sei, daß der negative Eingangsanschluß eine Spannung besitzt, die gleich der Bezugspannung ist, die vorstehend für die anderen Vergleicher erläutert wurde. Falls dies der Fall ist, wird der Ausgang des Vergleichers CP 3 niedrig sein und infolgedessen am Anschluß e 3 für die Erregung des Schaltkreistrenners CI kein Ausgangssignal geliefert werden. Wenn jedoch erst einmal der Überschreitungspunkt für den Fehlerstrom I L ausgewählt ist, wird die dem Widerstandselement R aufgedrückte Spannung in dem Transistorelement QA einen Kollektorstrom erzeugen, der die Spannung, die dem Widerstandselement RB aufgedrückt wird, veranlassen wird, größer als die Spannung zu sein, die über dem Spannungsteiler-Verbindungspunkt des Spannungsteilers RC, RD auftritt, wodurch der Zustand des Vergleicherelementes CP 1 von hoch auf niedrig geändert wird. Dies senkt praktisch sofort das Signal am negativen Eingangsanschluß des Vergleicherelementes CP 2 unter die Bezugsspannung an dessen positiven Eingangsanschluß ab, wodurch der Zustand des Ausganges des Vergleicher-Elementes CP 2 von niedrig auf hoch wechselt. Wenn dies auftritt, kann sich das kapazitive Element CD über das Widerstandselement RF laden. Die zugehörige Zeitkonstante wird so gewählt, daß sich die Kapazität CB auf eine Spannung laden kann, die höher als die Bezugsspannung am negativen Eingangsanschluß des Vergleicherelementes CP 3 ist, und zwar in einer geeigneten vorbestimmten Anzahl von Leitungszyklen, die der kurzverzögernden Zeitperiode entspricht. Wenn das kapazitive Element CB auf eine Spannung geladen wird, die größer als die Bezugsspannung am negativen Eingangsanschluß des kapazitiven Elementes CP 3 ist, ohne durch den Ausgang des Vergleicherelementes CP 2 sofort entladen oder kurzgeschlossen zu werden, wird der Ausgang des Verlgeichers CP 3 hoch werden. Dies liefert ein Ausgangssignal an den Anschluß e 3, um den Schaltkreistrenner C 1 zu öffnen. Während die Spannung am negativen Eingangsanschluß des Vergleicher-Elementes CP 1 unter den Wert seines positiven Eingangsanschlusses während einer jeden Halbwelle der zwischen den Leitungen 36 und 40 auftretenden gleichgerichteten Spannung läuft, könnte der Ausgang des Vergleichers CP 1 zu einem hohen Zustand gehen, wird jedoch durch die relativ kurze Entladung des kapazitiven Elementes CA über das Widerstandselement RE daran gehindert. Die Entladung wird so eingestellt, daß sie geringfügig länger ist, als etwa ein halber Leitungszyklus. Wenn also der nachfolgende Scheitel der über dem Widerstandselement RB liegenden Spannung gleich einem Wert wird, der dem vorbestimmten Minimalwert des Fehlerstroms I L gleicht, wird der Ausgang des Vergleichers CP 1 niedrig werden, bevor das kapazitive Element CA sich vollständig entlädt, wodurch die verhältnismäßig niedrige Spannung am negativen Eingang des Vergleicherelementes CP 2 auf einem verhältnismäßig festen Wert innerhalb von Grenzen relativ zu seinem positiven Eingangsanschluß gehalten wird. Dies ermöglicht eine fortlaufende Ladung des kapazitiven Elementes CB durch das Widerstandselement RF. Infolgedessen ermöglicht die Anwesenheit des Widerstandselementes RE und des kapazitiven Elementes CA die Speicherung oder die Ladung zwischen Halbzyklen des einphasigen Fehlerstromes. Wenn jedoch der Fehlerstrom verschwindet, wird der Wert am negativen Eingangsanschluß des Vergleicherelementes CP 1 niedriger bleiben, als der Spannungswert am positiven Eingangsanschluß, und zwar für länger als einen halben Zyklus, und daher dem kapazitiven Element CA die Möglichkeit gegeben, sich über das Widerstandselement RE vollständig zu entladen, wodurch die Spannung am negativen Eingang des Vergleichers CP 2 größer als die Bezugsspannung wird. Dies liefert einen Nullausgang, um das kapazitive Element CB schnell kurzzuschließen, wodurch sofort oder fast sofort der Ladezyklusbetrieb für das kapazitive Element CB beseitigt wird. Dies verhindert eine nachfolgende Erregung des gesteuerten Gleichrichters Q 3, der wiederum die Schaltkreistrennerkontakte F-F am Schaltkreistrenner CI öffnen würde. Wie zu erkennen ist, ist dies besonders wichtig bei einphasigen Fehlern, bei denen eine bedeutsame Welligkeit und viel mehr Raum zwischen aufeinanderfolgenden Scheiteln des gleichgerichteten Ausgangsstromes I 1 der Brücke DB auftritt, als es bei dreiphasigen Fehlern der Fall ist. Die verschiedenen Werte der Widerstands- und Kapazitätselemente können geändert werden, um den Schaltkreis auch bei dreiphasigen Fehlern arbeitsfähig zu machen.
Betrieb des Vorrangschaltkreises OR
Der Betrieb des Vorrangschaltkreises ist ähnlich zum Betrieb des kurz verzögerten Schaltkreises SD und ähnliche Elemente, die durch gleiche Bezugssymbole mit Strich idendifiziert sind, liefern ähnliche Funktion. In diesem Fall kann der relative Wert des Zeitintervalls, wie er durch das Widerstandselement RF ′ und das kapazitive Element CB′ festgelegt wird, in der Größenordnung von zwei Leitungszyklen sein, während die Zeitkonstante für das kapazitive Element CA′ und RE′ ungefähr die gleiche ist, wie die Zeitkonstante für das kapazitive Element CA und RE für die kurz verzögerte Schaltung SD. Es sei bemerkt, daß der Eingangsspannungsteiler für das Vergleichselement CP 1′ drei Widerstände RC ′, RJ und RH statt nur zwei Widerstände RC und RB aufweist, die mit der kurz verzögernden Schaltung SD verbunden sind. Der erste Spannungsbezugspunkt, der bezüglich des Vorrangschaltkreises bereits erläutert wurde, wird am Übergang zwischen den Widerständen RJ und RC ′ geliefert. Dies ist der Punkt oder Wert des Fehlerstromes, bei dem es wünschenswert ist, den Schaltkreistrenner CI wegen katastrophal hoher Werte des Fehlerstromes I L im allgemeinen sofort auszulösen. Es sei bemerkt, daß der durch den Transistor Q A′ fließende Strom proportional zur Spannung über dem Widerstandselement RI ist, der festliegt und eine Funktion der physikalischen Eigenschaften des Schaltkreistrenners CI ist. Dies war nicht der Fall bezüglich der kurz verzögerten Schaltung SD, wo der durch das Transistorelement QA hindurchfließende Strom proportional zu einer Spannung über dem Widerstandselement R ist, der vom Benutzer der Ausrüstung austauschbar ist, um verschiedene Stromwerte I L auszuwählen, an denen die kurz verzögerte Auslösung gewünscht wird.
Bezüglich des Vorrangschaltkreises OR bildet die Parallel- Schaltkreis-Anordnung, die aus den Widerstandselementen RC ′ und RJ besteht, in Verbindung mit dem Spannungsteiler, der durch das zusätzliche Widerstandselement RH gebildet wird, die Bezugsspannung für die Vergleichselemente CO 1′, CP 2′ und CP 3′, welche ähnlich ist zu der Bezugsspannung die von den Widerstandselementen RC und RD ′ hinsichtlich der kurz verzögernden Schaltung SD gebildet wird. Nachdem die Bezugsspannung an den positiven Eingangsanschlüssen der Vergleicher CP 1′ und CP 2′ und am negativen Eingangsanschluß des Vergleichers CP 3′ festgelegt wurde, wird eine zweite oder niedrigere Bezugsspannung für den Vorrangschaltkreis OR gebildet. Nimmt man an, daß der durch das Widerstandselement RB′ fließende Strom unterhalb des zweiten Bezugswertes liegt, wird keines der Vergleicherelemente CP 1′ bis CP 4 betätigt werden, um den Zustand zu ändern und eine Spannung oder ein Erregungssignal an die Anode einer der Dioden DB′ oder DD zu liefern. Man nehme jedoch jetzt an, daß der Fehlerstrom einen Wert erreicht, der eine Spannung über dem Widerstandselement RB′ erzeugt, welche zwischen dem Spannungswert am Übergangsanschluß der Widerstandselemente RJ und RH und der Spannung am Übergangsanschluß der Widerstandselemente RJ und RC ′ liegt. Ein Zeitablaufbetrieb für die Vergleicherelemente CP 1′ bis CP 3′ wird in einer Weise ablaufen, die ähnlich ist zu der, die bezüglich der Vergleicherelemente CP 1 bis CP 3 beim kurz verzögernden Schaltkreis SD beschrieben wurde. Bei jedem nachfolgenden Scheitel der Halbwelle wird der Speicherschaltkreis oder die Speicher-Einrichtung, die aus dem kapazitiven Element CA′ und dem Widerstandselement RE′ besteht, den Vergleicher CP 2′ in einem solchen Ausgangszustand halten, daß dem aus dem kapazitiven Element CP ′ und dem Widerstandselement RF ′ bestehendem Schaltkreis ermöglicht wird, zeitlich abzulaufen, um so den Ausgangszustand des Vergleichers CP 3′ zu ändern und ein Ausgangssignal an den Anschluß e 5 zu liefern. Es wurde bereits erwähnt, daß dies verhältnismäßig schnell stattfindet. Nachdem der Zeitablaufbetrieb gestartet wurde, wird jeder nachfolgende Scheitel durch die Spannungsänderung über dem Widerstandselement RB′ wirksam erneut abgetastet. Wenn die Spannung unter die Spannung am Übergang am zwischen den Widerstandselementen RJ und RH eine längere Zeitperiode abfällt, als ein halber Zyklus zu irgendeiner Zeit während der Zeit, während der sich CB′ auflädt, wird die Zeitablaufoperation durch Kurzschließen des Kondensators CB′ am Ausgang des Vergleichers CP 2′ beendet, wodurch eine Erregung der Auslösespule TC 1 des Schaltkreistrenners CI verhindert wird. Wenn jedoch die Spannung über dem Widerstandselement RB′ für die entsprechende Auslaufperiode hoch bleibt, wird eine Auslöseoperation eingeleitet. Unabhängig von der letztgenannten Operation wird außerdem dann, wenn die Spannung über dem Widerstandselement RB′ die Spannung am Übergang der Widerstände RC und RJ überschreitet, der Ausgang des Vergleicherelementes CP 4 unmittelbar hoch werden, wodurch über die Diode DD ein Signal geliefert wird, das den Schaltkreistrenner CI sofort auslöst.
Es sei betont, daß bezüglich der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung die Anwesenheit von allen fünf Funktionsblöcken, die in dem Zeitablauf-Schaltkreis 30 dargestellt sind, nicht immer erforderlich ist, abhängig vom für das Schaltkreistrenngerät 10 geforderten Betrieb. Außerdem sei betont, daß die relativen Werte der angegebenen Spannungen nur zur Erläuterung der vorzugsweisen Ausführungsform dienen und nicht eingrenzend sind. Das gleiche gilt für die verschiedenen Einrichtungen, die ein Signal für den kurz verzögerten Schaltkreis SD und für den Vorrangschaltkreis OR liefern, welche Signale proportional zu einem Fehlerstrom IL sind. Obwohl das dargestellte Gerät den Steuerschaltkreis 12 gemäß der US-Patentschrift 38 18 275 verwendet, können auch geeignete andere Signalkonditionierungs- oder Steuerungausrüstungen verwendet werden, die in der Lage sind, die erforderlichen Funktionen durchzuführen. Außerdem kann das erfindungsgemäße Gerät in einfacher Weise auch für mehrphasige Netzwerke angewendet werden, wie bereits erwähnt.
Somit stellt das beschriebene Gerät durch Messung und Überprüfung asymmetrisch versetzten kurzzeitigen Fehlerströmen sicher, daß eine Auslösung des Schaltkreistrenners nur dann auftritt, wenn dies absolut notwendig ist, wobei das erfindungsgemäße Gerät noch den weiteren Vorzug besitzt, daß eine kurze Zeitverzögerung eingeführt wird, wobei digitale logische Vergleichselemente in Verbindung mit passiven kapazitiven Elementen und Widerstands-Elementen verwendet werden und eine Speicherfunktion liefern, die bei einphasigen Wechselstromfehlern benutzt wird.

Claims (9)

1. Vorrangschaltkreis (OR) für ein Schaltkreistrenngerät (10), das aus Überwachungseinrichtungen (CT 1, DB 1, 12, R 1) zur Überwachung des Stromflusses (IL) in einem zu schützenden Wechselstromnetzwerk (L 1, L 1) und zur Lieferung einer Steuerspannung (z. B. Spannungsabfall an R 1), die ein Abbild der Scheitelwerte des zu überwachenden Wechselstromes (IL) ist, und Schaltkreisunterbrechungseinrichtungen (Q 3, CI) zur Unterbrechung des Stromflusses in dem Netzwerk (L 1, L 2) aufgrund eines den Schaltkreisunterbrechungseinrichtungen (Q 3, C 1) zugeführten Auslösesignals (E), sowie Schaltkreiseinrichtungen (LD, DI, SD, GFD usw.) zur Lieferung des Auslösesignals (E, oder e 1, e 2, e 3, e 4 usw.) beim Auftreten von vorbestimmten Überstromzuständen in dem Netzwerk aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrangschaltkreis (OR) Scheitelwerterfassungseinrichtungen (CP 1′) aufweist, die so ausgebildet sind, daß sie die Steuerspannung (Spannungsabfall an R 1) aufnehmen und einen Ausgang besitzen, der einen ersten Zustand einnimmt, wenn der Steuerspannungsscheitelwert über eine vorbestimmte Anzahl von Zyklen sich unterhalb eines Pegels befindet, der einem tolerierbaren gemessenen Fehlerstrom entspricht, ohne die Schaltkreisunterbrechungseinrichtungen auszulösen, und dessen Ausgang einen zweiten Zustand einnimmt, wenn ein Scheitelwert der Steuerspannung diesen Pegel erreicht; durch Speichereinrichtungen (CA′, RE′), die mit dem Ausgang der Scheitelwerterfassungseinrichtungen (CP 1′) verbunden sind und wirksam werden, um jedesmal dann, wenn der Ausgang der Scheitelwerterfassungseinrichtungen (CP 1′) den zweiten Zustand einnimmt, diesen Ausgang in diesem zweiten Zustand zumindest solange aufrecht zu erhalten, bis der nächstfolgende Steuerspannungsscheitel auftritt, aber für eine Dauer, die kürzer ist, als die vorbestimmte Anzahl von Zyklen; und durch zeitgesteuerte Auslösesignalausgangseinrichtungen (CP 2′, CP 3′, CB′, RF ′, RG′, DB′), die mit dem Ausgang der Scheitelwerterfassungseinrichtungen (CP 1′) verbunden sind und reagieren, wenn letzterer den zweiten Zustand einnimmt, um das Auslösesignal mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung, die nicht die vorbestimmte Anzahl von Zyklen überschreitet, zu liefern, wobei die zeitgesteuerte Auslösesignalausgangseinrichtung sich selbst automatisch zurückstellt, um das Auslösesignal zu beseitigen, wenn der erste Zustand des Ausgangs der Scheitelwerterfassungseinrichtungen während der Zeitverzögerung eingenommen wird.
2. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitelwerterfassungseinrichtungen (CP′) einen von einem Operationsverstärker gebildeten Spannungsvergleicher umfassen, der mit seinem einen Eingang so angeschlossen ist, daß er die Steuerspannung (Spannungsabfall an R 1) aufnimmt, und daß ein anderer Eingang mit einem ersten Punkt einer Bezugsspannung (abgeleitet von ZD 2) verbunden ist.
3. Schaltkreis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung eine zusätzliche Scheitelwerterfassungseinrichtung (CP 4) aufweist, die so aufgebaut ist, daß sie die Steuerspannung (Spannungsabfall an R 1) aufnimmt und eine Ausgangsspannung liefert, wenn ein Scheitelwert der Steuerspannung einen zweiten Pegel erreicht, der höher als der ersterwähnte Pegel ist, und nicht zeitgesteuerte Auslösesignalausgangseinrichtungen (RK, DD), die an dem Ausgang der zusätzlichen Scheitelwerterfassungseinrichtung (CP 4) angeschlossen sind und das Auslösesignal (E 5) sofort aufgrund der von der zusätzlichen Scheitelwerterfassungseinrichtung gelieferten Ausgangsspannung zur Verfügung stellen.
4. Schaltkreis nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Scheitelwerterfassungseinrichtung (CP 4) einen von einem Operationsverstärker gebildeten Spannungsvergleicher umfaßt, dessen einer Eingang so angeschlossen ist, daß er die Steuerspannung (Spannungsabfall an R 1) aufnimmt, und dessen anderer Eingang mit einem zweiten Punkt des Bezugspotentials verbunden ist, dessen Wert höher liegt als die Bezugsspannung am ersten Punkt.
5. Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtungen (CA′, RE′) einen RC-Kreis mit einer Zeitkonstante umfassen, um den Ausgang (E 5) des Scheitelwertdetektors im zweiten Zustand mehr als einen halben Zyklus, aber weniger als einen ganzen Zyklus des gemessenen Netzwerkstromes zu halten.
6. Schaltkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerung, mit der die zeitgesteuerten Auslösesignalausgangseinrichtungen das Auslösesignal liefern, zwei bis drei Zyklen des gemessenen Netzwerkstromes entspricht.
7. Schaltkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkreiseinrichtungen (LD, DI, SD, GFD usw.) für die Lieferung des Auslösesignals (E) eine kurzverzögerte Auslöseeinrichtung (SD) zur Lieferung des Auslösesignals (E 3) mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung aufgrund eines gemessenen Überstromes umfaßt, der einen niedrigeren Wert besitzt, als der Fehlerstrom, der dem ersterwähnten Steuerspannungspegel entspricht.
8. Schaltkreis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtungen (CT 1, DB 1, 12, R 1) Einrichtungen (R, DA, QA) umfassen, die eine zweite Steuerspannung liefern, die auch ein Abbild der Scheitelwerte des zu überwachenden Wechselstromes (IL) ist, deren Höhe sich aber von der ersten Steuerspannung wählbar (auswechselbarer Widerstand R) unterscheiden kann, und daß die kurzverzögerten Auslöseeinrichtungen eine Scheitelwerterfassungseinrichtung (CP 1) umfassen, die so ausgebildet ist, daß sie die zweite Steuerspannung (Spannungsabfall an R) aufnimmt und einen Ausgang besitzt, der einen ersten Zustand einnimmt, wenn die Spannungsscheitelwerte der zweiten Steuerspannung sich auf einem Pegel befinden, der unterhalb dem ersterwähnten Steuerspannungspegel liegt, und einen zweiten Zustand annimmt, wenn ein Scheitelwert der zweiten Steuerspannung den letzterwähnten Pegel erreicht, daß eine Speichereinrichtung (CA, RE) vorgesehen ist, die mit dem Ausgang der letzterwähnten Scheitelwerterfassungseinrichtung (CP 1) verbunden ist und bewirkt, daß jedesmal dann, wenn der Ausgang diesen zweiten Zustand annimmt, dieser Ausgang in diesem zweiten Zustand für eine Dauer gehalten wird, die mehr als einen halben Zyklus bis ungefähr einem Zyklus des zu überwachenden Netzwerkstromes entspricht; und zeitgesteuerte Auslösesignalausgangseinrichtungen (CP 2, CP 3, CB, RF, RG, DB), die mit diesem Ausgang verbunden sind und reagieren, wenn letzterer den zweiten Zustand einnimmt, um das Auslösesignal mit der letzterwähnten Zeitverzögerung zu liefern, wobei die letzterwähnte zeitgesteuerte Auslösesignalausgangseinrichtung sich selbst automatisch zurückstellt, um das Auslösesignal aufgrund des zweiten Zustandes zu beseitigen, wenn dieser zweite Zustand von dem Ausgang während der letzterwähnten Zeitverzögerung angenommen wird.
9. Schaltkreis nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkreiseinrichtung (LD, DI, SD, GFD usw.) für die Lieferung des Auslösesignals (E) eine langverzögerte Auslöseeinrichtung (LD) umfaßt, um das Auslösesignal (el) aufgrund eines gemessenen Überstromes zu liefern, der einen niedrigeren Wert als der Überstrom aufweist, der die kurz verzögernde Auslöseeinrichtung (SD) zum Ansprechen bringt, wobei die Zeitverzögerung umgekehrt proportional ist zum Quadrat des gemessenen Überstromes.
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