DE2914267A1

DE2914267A1 - Schutzschaltung fuer zinkoxidvaristoren

Info

Publication number: DE2914267A1
Application number: DE19792914267
Authority: DE
Inventors: John Richard Hamann
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1978-04-10
Filing date: 1979-04-09
Publication date: 1979-10-18
Also published as: MX146364A; GB2018535A; IT1166722B; US4174529A; IT7921516A0; FR2423078B1; BR7902263A; DE2914267C2; GB2018535B; SE7903056L; FR2423078A1

Description

GENERAL ELECTRIC COMPANY, 1 River Road, Schenectady,

New York T23O5 (USA)

Schutzschaltung für Zinkoxidvaristoren

Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltung für Zinkoxidvaristoren.

Zinkoxidvaristoren werden bekanntlich z.B. zum Schutz von Reihenkondensatoren in Hochspannungsleitungen verwendet. Ein solcher nichtlinearer Zinkoxidvaristor begrenzt die Größe der Spannung an dem zu schützenden Reihenkondensator. Unter normalen Betriebsbedingungen ist die Spannung an dem Reihenkondensator gleich dem Produkt der Laststromstärke und des kapazitiven Blindwiderstandes. Die Spannungsfestigkeit des Reihenkondensators ist derart gewählt, daß die von dem Laststrom erzeugte Kondensatorspannung sich innerhalb der Spannungsfestigkeit des Kondensators befindet. Die Varistorkennlinie ist derart gewählt, daß unter normalen Laststrombedingungen der Varistorstrom auf wenige Milliamperes begrenzt ist. Wenn eine Störung, z.B. eine Erdschlußstörung, in der Hochspannungsleitung eintritt, in der der Reihenkondensator enthalten ist, wächst der durch den Kondensator hindurchgehende Strom. Die Vergrößerung der Stromstärke bewirkt eine Vergrößerung der Kondensatorspannung und wenn die Kondensatorspannung groß genug ist, wird die Spannungsfestigkeit des Kondensators überschritten. Um das Auftreten solcher übermäßigen Spannungen an dem Reihenkondensator zu verhindern, bietet der Zinkoxidvaristor einen anderen Weg für den Fehlstrom, der die

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Überspannung an dem Reihenkondensator hervorruft. Jedoch kann der während der Leitungsstörung durch den Zinkoxidvaristor hindurchgehende Strom den Varistor beschädigen, wenn der Zustand längere Zeit andauert. Da in den Varistoren eine übermäßig große Energie vernichtet wird, bedarf es einer Beschränkung der in dem Varistor selbst zur vernichtenden Gesamtenergiemenge.

Um eine Einrichtung vor einer übermäßigen Energievernichtung zu schützen, ist es bekannt, eine parallel geschaltete Luftspalteinrichtung zu verwenden, um wenigstens anen Teil der während eines Störungszustandes erzeugten Energie zu überbrücken. Eines der Probleme, die mit der Verwendung von getriggerten Luftspalteinrichtungen zusammenhängen, besteht darin, feststellen zu können, wann die von der Einrichtung zu vernichtende Energie übermäßig groß wird. Ein anderes hiermit zusammenhängendes Problem ist, zu bestimmen, wann die Geschwindigkeit, mit der die Energie in der Einrichtung vernichtet wird, übermäßig . groß wird. Wenn die Geschwindigkeit,mit der die Energie in der Einrichtung vernichtet wird, zu groß ist, hat der Luftspalt nicht genügend Zeit, wirksam zu werden, bevor die Einrichtung zerstört wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schutzschaltung für einen Zinkoxidvaristor mit einer parallel geschalteten Luftspalteinrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe es möglich ist, festzustellen, ob die in dem Varistor zu vernichtende Energiemenge übermäßig groß wird und auch, ob die Geschwindigkeit, mit der die Energie in dem Varistor vernichtet werden soll, eine unzulässige Größe annimmt.

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Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist die Schutzschaltung für Zinkoxidvaristoren gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch die Kombination a) zumindest eines in einem Stromkreis enthaltenen Zinkoxidvaristors, b) einer getriggerten Schalteinrichtung, die parallel zu dem Varistor liegt und im Falle der überlastung des Varistors diesen überbrückt, c) zumindest eines Meßfühlers zur Erzeugung eines elektrischen Signals in Abhängigkeit von einem Überlastungszustand des Varistors, d) eines Hochspannungs-Impulsgenerators, welcher der getriggerten Schalteinrichtung Hochspannungsimpulse zuführt und sie hierdurch leitend macht und e) eines SteuerStromkreises, der die Überlastung des Varistors feststellt und den Hochspannungs-Impulsgenerator sodann zur Aussendung der Hochspannungsimpulse veranlaßt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen .

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schutzschaltung für einen Zinkoxidvaristor, der in Verbindung mit einem Reihenkondensator einer Hochspannungsleitung verwendet wird, in einem Blockdiagramm,

Fig. 2 die Schaltung gemäß Fig, 1 in einer Einzeldarstellung ,

Fig. 3 die Schaltung des thermischen Analog- und Niederspannungs-Impulsgenerators als Teil der Schutzschaltung gemäß der Erfindung und

Fig. 4 einen bei der Schaltung gemäß Fig. 3 zu verwendenden Stromkreis eines Spannungskomparators.

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Fig. 1 zeigt eine Schutzschaltung für einen Reihenkondensator, der z.B. in einer Hochspannungsleitung enthalten sein kann. Parallel zu dem Reihenkondensator 11 ist ein Metalloxidvaristor 10 geschaltet, um den Strom in dem Kondensator 11 zu überbrücken, wenn die Spannung an dem Kondensator übermäßig groß wird, übermäßig große Spannungen entstehen z.B., wenn sich an der Starkstromleitung eine Erdschlußstörung ereignet. Parallel zu dem Metalloxidvaristor 10 und dem Reihenkondensator 11 ist eine getriggerte Luftspaltanordnung 14 geschaltet, um sowohl denVaristor als auch den Reihenkondensator zu überbrücken, wenn das Maß der Energievernichtung in dem Varistor übermäßig groß wird. In Reihe mit dem Luftspalt 14 ist eine Induktivität 17 geschaltet, um den Strom durch den Luftspalt und den Kondensator zu begrenzen, wenn der Luftspalt leitend wird. Ein Meßfühler 12 dient dazu, um den Strom in dem Varistor zu überwachen und einem Niederspannungs-Impulsgenerator und einer thermischen Analogschaltung 13 eine Eingangsspannung zuzuführen. Der Niederspannungs-Impulsgenerator und die thermische Analogschaltung 13 in Kombination sind mit einem Hochspannungs-Impulsgenerator 15 verbunden, der seinerseits dem getriggerten Luftspalt 14 Hochspannungsimpulse zuführt. Die Reihenkondensator-Schutzschaltung ist mit der Starkstromleitung an der Anschlußstelle L und auch an der gemeinsamen Anschlußstelle G verbunden.

In Fig. 2 ist eine Reihenkondensator-Schutzschaltung im einzelnen dargestellt. In dieser enthält die Meßfühlerschaltung 12 einen ersten Stromwandler CT₁ und einen zweiten Stromwandler CT₂ zur überwachung des Stromes in dem Varistor 10 und zur Übermittlung einer Eingangsspannung an den thermischen Analog- und Niedersnannungs-Impulsgenerator (TA) 13. Ein zweites Paar von Stromwandlern CT₃ und CT₄ dient zur redundanten Einwirkung auf

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den Meßfühlerstromkreis und ist mit einem zweiten Niederspannungs-Impulsgenerator 13' verbunden. Das erste Paar von Stromwandlern CT₁ und CT₂ erzeugt im Zusammenwirken mit dem Niederspannungs—Impulsgenerator 13 Niederspannungsimpulse auf dem positiven Teil der Varistor-Stromwelle, und das zweite Paar von Stromwandlern TC _ und CT. erzeugt im Zusammenwirken mit dem zweiten Niederspannungs-Impulsgenerator 13' Niederspannungsimpulse auf dem negativen Teil der Varistorstromwelle. Die Ausgänge der Niederspannungs-Impulsgeneratoren 13 und 13' sind mit dem Eingang des Hochspannungs-Impulsgenerators

15 verbunden. Dieser kann z.B. aus zwei Impulse erzeugenden Schaltungen bestehen, welche die Impulse über zwei getrennte Schalteinrichtungen an einen gemeinsamen Impulstransformator 19 abgeben. Der Ausgang des Hochspannungsimpulsgenerators ist mit dem Eingang des Impulstransformators 19 verbunden, und der Ausgang des Hochspannungsimpulstransformators ist mit der Triggerelektrode 9 des getriggerten Luftspalts 14 verbunden, um den Luftspalt leitend zu machen. An dem Ausgang des Impulstransformators 19 entsteht eine Folge von Hochspannungsimpulsen, die den Niederspannungsimpulsen entsprechen. Ein weiterer Stromwandler CT,- ist ebenfalls mit der Starkstromleitung gekoppelt und gibt eine Eingangsspannung an das Batterieladegerät 17 ab, das die Rampenbatterie

16 speist. Diese dient dazu, um die Niederspannungsgeneratoren 13 und 13' und den Hochspannungs-Impulsgenerator 15 mit Strom zu versorgen. Die Schaltvorrichtungen der Reihenkondensator-Brückenschaltung, die in Fig. 2 dargestellt sind, befinden sich in besonderen und vollständigen Umhüllungen, die ihrerseits auf einer erhöhten Rampe 20 angeordnet sind. Diese ist gegenüber Erde mit Hilfe von mehreren Isoliersäulen 21 isoliert.

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In Fig. 3 ist die Schaltung der Niederspannungs-Impulsgeneratoren 13 und 13' der Fig. 1 und 2 in Einzelheiten dargestellt. Der Meßfühler CT. ist über die Leitung 22 mit der Anode einer ersten Diode D₁ verbunden, um die eine Hälfte der Ausgangsspannung des Stromwandlers CT₁ gleichzurichten. Die Leitung 24 stellt die Verbindung zwischen einer zweiten Diode D₂ und dem Stromwandler CT₁ her, um die andere Hälfte der Stromwelle dieses Stromwandlers gleichzurichten. Die Leitung 23 verbindet den Mittelpunkt des Stromwandlers CT.. mit einer gemeinsamen Anschlußstelle G. Die Kathoden der Dioden D₁ und D„ sind miteinander verbunden und stehen mit dem Kondensator C₁, dem Widerstand R₁ und dem Eingang des Spannungskomparators 16 in Verbindung. Die andere von dem Kondensator C₁ wegführende Leitung stellt eine Verbindung mit der gemeinsamen Anschlußstelle G her. Der Strom fließt durch die Dioden D₁ und D„ und lädt den Kondensator C₁ auf. Die Spannung an dem Kondensator C₁ ist proportional zu der in dem Varistor 10 vernichteten Energie, weil die Varistorspannung nahezu konstant ist und das Stromstarke-Zeit-Intregal des Varistorstromes proportional zu der an dem Kondensator herrschenden Spannung ist. Dieses proportionale Gleichbleiben ist von den Größen abhängig, die bezüglich des Stromwandlers CT.,, des Kondensators C₁ und des Varistors 10 gewählt werden. Hierin besteht ein wesentliches Merkmal der thermischen Analog- und Niederspannungs-Impulsgeneratorschaltung gemäß der Erfindung.

Die thermische Erholzeit des Varistors 10 nach Durchlaufen eines Störungszustandes wird annähernd bestimmt durch die Wahl der Entladungszeitkonstanten (R₁C₁), Die Restspannung, die an dem Kondensator C₁ kurze Zeit nach einem Störungszustand herrscht, erklärt die Tatsache, daß die Wärmeaufnahmefähigkeit des Varistors verringert ist, wenn die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Störungen zu

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kurz ist. Die Widerstände R₂ und R_ stellen eine elektrische Verbindung zwischen den Anoden der Dioden D₁ und D„ her, und die Leitungen 22, 23 und 24 bilden den elektrischen Weg für den Ausgangsstrom des Stromwandlers CT₁ unter normalen Betriebsbedingungen, wenn der Varistorstrom eine Größe von wenigen Milliamperes aufweist. Auf diese Weise wird verhindert, daß der Kondensator C₁ unter normalen Betriebsbedingungen aufgeladen wird.

Die^äFunktion des Spannungskomparators 16 besteht darin, die an dem Kondensator C₁ herrschende Spannung mit einer vorbestimmten Spannung zu vergleichen, welche die maximale thermische Aufnahmefähigkeit des Varistors 10 darstellt. Die Eingangsimpedanz des Spannungskomparators 16 ist groß genug gewählt, um zu verhindern, daß der Kondensator C₁ über den Spannungskomparator-Stromweg entladen wird. Wenn die an dem Kondensator C₁ herrschende Spannung eine bestimmte Vergleichsspannung überschreitet, steigt die Ausgangsspannung des Komparators 16 von einem kleineren Wert auf einen größeren Wert.

Der Ausgang des Spannungskomparators 16 ist mit der Basis eines Transistors Q₁ verbunden. Der Transistor steht unter der Vorspannung eines Niedrigstromzustandes, wenn die Ausgangsspannung des Komparators klein ist_f und kommt zur Sättigung, wenn die Ausgangsspannung des Komparators groß ist. Der Emitter des Transistors Q₁ ist mit dem einen Ende eines Widerstandes R. verbunden, während das andere Ende des Widerstandes R, mit der gemeinsamen Anschlußstelle G verbunden ist.

Das Tor eines Silizium-Gleichrichters SCR ist mit dem Emitter des Transistors Q₁ und mit dem Widerstand R. verbunden. Wenn der Transistor Q₁ stromlos ist, ist die Spannung an dem Widerstand R₄ klein, so daß das Tor des

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Silizium-Gleichrichters wirkungslos ist. Wenn der Transistor Q₁ gesättigt ist, steigt die Spannung an dem Widerstand R. auf einen Wert an, der groß genug ist, um das Tor des Silizium-Gleichrichters SCR wirksam zu machen.

Der Transistor Q₁ kann weggelassen werden, wenn die Ausgangsleistung des Spannungskomparators 16 groß genug ist, um das Tor des Silizium-Gleichrichters SCR unmittelbar zu beeinflussen. Der Stromwandler CT₂ ist über eine Leitung 25 mit der gemeinsamen Anschlußstelle G und über eine Leitung 26 mit dem einen Ende eines Belastungswiderstandes Ri-, dem einen Ende eines nichtlinearen Widerstandselementes Z₁ und dem einen Ende des Widerstandes R_c ver-1 ο

bunden. Die anderen Enden des Widerstandselementes Z. und des Widerstandes R₁- stehen mit der gemeinsamen Anschlußstelle G in Verbindung. Das andere Ende des Widerstandes R_ß ist mit einem zweiten nichtlinearen Widerstandselement Z„ verbunden, weiterhin mit dem Widerstand R- und dem einen Ende der Niederspannungswicklung eines Transformators T. Die anderen Enden des nichtlinearen Widerstandselementes Z₂, des Widerstandes R_ und der Niederspannungswicklung des Transformators T sind miteinander^,

mit der Anode des Silizium-Gleichrichters SCR und mit dem einen Ende des nichtlinearen Widerstandselementes Z₃ verbunden. Die Kathode des Silizium-Gleichrichters SCR und die andere Seite des nichtlinearen Widerstandselementes Z_ sind mit der gemeinsamen Anschlußstelle G verbunden.

Der Mechanismus, durch den die oben beschriebene Schaltung ein großes Maß des Ansteigens der Energie in dem Varistor 10 feststellt und die Niederspannungsimpulse erzeugt, wird im folgenden beschrieben. Da die Energiemenge, die von dem Varistor 10 aufgenommen wird, proportional zu dem Strom

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durch den Varistor ist, kann die aufgenommene Energiemenge durch die Spitzengröße des Varistorstromes bestimmt werden. Der Varistorstrom wird durch eine Spannung dargestellt, die an dem Widerstand R₁- herrscht. Demgemäß wird die Energiemenge, die in dem Varistor vernichtet wird, durch die Spitzengröße der Spannung dargestellt, die an dem Widerstand Rj. zustandekommt. Die Größe dieser Spannung wird durch die Widerstandskombination R,, R₇ und durch das nichtlineare Widerstandselement Z-. abgefühlt. Dieses schützt den Stromwandler CT₁ gegen übermäßig große Spannungen. Wenn die Spannung an dem Widerstand R₅ kleiner ist als die Einschaltspannung des nichtlinearen Widerstandselementes Z-. _f fließt ein sehr kleiner Strom durch die Widerstände R, und R-. und das nichtlineare

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Widerstandselement Z_, so daß fast die gesamte Spannung am Widerstand R₅ am Widerstandselement Z^ erscheint. Wenn die Spannung am Widerstand R,- größer ist als die Einschaltspannung des nichtlinearen Widerstandselementes Z-, .fließt Strom durch die Widerstände R, und R-, und das Widerstandselement Z_. Die Spannung, die größer ist als die Einschaltspannung des Widerstandselementes Z-, erscheint an den Widerständen R, und R₇,und die relativen Größen der Widerstände R_fi und R_ sind so gewählt, daß der größte Teil der überschüssigen Spannung am Widerstand R₇ erscheint. Die Spannung am Widerstand R₇ ist jedoch klein gemacht im Verhältnis zu der Gesamtspannung am Widerstand R₁-, so daß kleine Spannungswerte über die erforderliche Einschaltspannung des nichtlinearen Widerstandselementes Z-, hinaus ausreichen, um die erforderlichen Spannungsimpulse für den Transformator T zu erzeugen. Das erhöht die Empfindlichkeit der Schaltung gegenüber Störungen, bei denen die Stromstärke um ein geringes Maß über einen vorbestimmten Wert hinausgeht. Die Spannung am Widerstand R₇ wird mit Hilfe des Transformators T auf einen Wert erhöht, der groß genug ist, um den Hochspannungs-

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Impulsgenerator 15 zu betreiben. Da sich die Spannung an dem Widerstand R,- über einen weiten Bereich ändert, ist ein nichtlineares Widerstandselement Z„ vorgesehen, um die Maximalspannung zu begrenzen, die an dem Widerstand R- auftreten kann. Hierdurch wird auch verhindert, daß die Impulse übermäßige Spannungsgrößen annehmen und den Hochspannungs-Impulsgenerator beschädigen. Wenn das nichtlineare Widerstandselement Z„ leitend wird, erscheint die gesamte verbleibende überschüssige Spannung an dem Widerstand R,.

Die Spannungsimpulse, die an der Hochspannungsseite des Transformators T erscheinen, befinden sich nahezu genau in der elektrischen Phase wie die Spannung, die an dem Varistor 10 herrscht. Das bedeutet, daß die Hochspannungsimpulse, die von dem Hochspannungs-Impulsgenerator 15 erzeugt werden, sich in derselben Phase befinden wie die Spannungsmaxima an dem getriggerten Luftspalt 14. Diese elektrische Phasenbeziehung ist ein weiteres wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung.

Das eine Ende der Hochspannungswicklung des Transformators T ist mit der gemeinsamen Anschlußstelle G und mit dem einen Ende eines Widerstandes R„ verbunden. Das andere Ende des Widerstandes R₀ steht mit der einen Seite eines

Kondensators C₂ in Verbindung. Die andere Seite des Kondensators C₂ ist mit dem anderen Ende der Hochspannungswicklung des Transformators T verbunden. Der Kondensator C₂ und der Widerstand R~ bilden ein Hochpaßfilter, das die Spannungswelle formt, die an der Hochspannungswicklung des Transformators T erscheint. Die Spannung, die an dem Widerstand R_ß erscheint, bildet das Signal, das den Betrieb des Hochspannungs-Impulsgenerators 15 bewirkt.

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Wenn der Silizium-Gleichrichter SCR mit Hilfe einer Ausgangsspannung aus dem Spannungskomparator 16 leitend wird, sinkt die Spannung an dem nichtlinearen Widerstandselement Z- nahezu auf null. Infolgedessen fließt Strom durch die Widerstände R₄. und R_, wenn an dem Widerstand R₁- irgendeine Spannung erscheint. An der Hochspannungsseite des Transformators T erscheinen demgemäß Spannungsimpulse,, wann immer der Silizium-Gleichrichter SCR leitend wird.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung für den Spannungskomparator 16 dargestellt, die in der Schaltung gemäß Fig. 3 verwendbar ist. Der Spannungskomparator 16 der Fig. 4 enthält mehrere Transistoren Q-/ Qo ^und Q4· Diese sind über mehrere Widerstände Rq, R₁Q/ ^Ri 1' ^R-j2 ^un(^ ^R1 3 ^un(^ zumindest über ein nichtlineares Widerstandselement Z. (z.B. eine Zener-Diode) miteinander verbunden, damit in der Leitung 27 eine Ausgangsspannung erzeugt wird, wenn die vorbestimmte Grenzspannung überschritten wird. Der Ausgang des Spannungskomparators 16 ist mit der Basisjdes Transistors Q₁ (Fig. 3) über eine Leitung 27 verbunden und macht den Transistor Q₁ wirksam, wie dies oben beschrieben worden ist.

Obgleich die erfindungsgemäße Schutzschaltung für den Zinkoxidvaristor an einem Ausführungsbeispiel· beschrieben worden ist, bei dem ein Varistor in Verbindung mit einem Reihenkondensator in einer Hochspannungsleitung verwendet wird, ist der Anwendungsbereich der Schutzschaltung wesentlich größer. Die Schutzschaltung für den Zinkoxidvaristor gemäß der Erfindung kann überall· dort angewendet werden, wo Zinkoxidvaristoren zu schützen sind.

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Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. W. Scherrmann Dr.-Ing. R. Roger

7300 Esslingen (Neckar). Webergasse 3, Postfach 348

9. April 1979 _T,i,..n

PA 156 naeh. Stuttgart (0711) 356539

35 9619

Telex 07 256610 smru

Telegramme Patentschutz Esslingennackar

Patentansprüche

(i.)Schutzschaltung für Zinkoxidvaristoren, gekennzeichnet durch die Kombination

a) zumindest eines in einem Stromkreis enthaltenen Zinkoxidvaristors (10),

b) einer getriggerten Schalteinrichtung (14), die parallel zu dem Varistor (10) liegt und im Falle der überlastung des Varistors (10) diesen überbrückt,

c) zumindest eines Meßfühlers (12) zur Erzeugung eines elektrischen Signals in Abhängigkeit von einem Überlastungszustand des Varistors (10),

d) eines Hochspannungs-Impulsgenerators (15), welcher der getriggerten Schalteinrichtung (14) Hochspannungsimpulse zuführt und sie hierdurch leitend macht und

e) eines Steuerstromkreises, der die überlastung des Varistors (10) feststellt und den Hochspannungs-Impulsgenerator (15) sodann zur Aussendung der Hochspannungsimpulse veranlaßt.

2, Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerstromkreis einen Analogstromkreis mit mindestens einem Gleichrichter (D., D₂) enthält, der mit einem

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ersten Kondensator (C₁) gekoppelt ist, dessen Spannung direkt proportional zu der in dem Varistor (.10) vernichteten Energiemenge ist*

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter aus einer ersten Diode (D₁) und einer zweiten Diode (D-) besteht.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (12) zumindest aus einem Stromwandler (CT₁) besteht, der mit der ersten und der zweiten Diode (D₁ bzw. D„) gekoppelt ist, und in dem Stromkreis eine gemeinsame Anschlußstelle (G) enthalten ist, über welche der erste Kondensator (C₁) seinen Ladestrom erhält.

5. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem ersten Kondensator (C₁) ein erster Widerstand (R₁) in Parallelschaltung verbunden ist, um einen RC-Stromkreis zu schaffen zum Erzeugen eines elektrischen Änalogons der thermischen Erholung des Varistors.

6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin einen Spannungskomparator (16) enthält, der die an dem ersten Kondensator (C₁) entstehende Spannung mit einer Bezugsspannung vergleicht und ein Ausgangssignal veranlaßt, wenn die Spannung an dem ersten Kondensator (C₁) größer wird als die Bezugsspannung .

7. Schaltung nach Anspruch 6, gekennzeichnet.durch einen Torschälter (SCR), der von dem Ausgangssignal des Spannungskomparators (16) gesteuert wird und leitend wird, wenn das Ausgangssignal eine vorbestimmte Größe erreicht.

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8. Schaltung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Verstärker (Q..) der-das Ausgangssignal derart verstärkt, daß es den Schalter (SCR) betätigen kann,

9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter aus einem Silizium-Gleichrichter besteht.

10. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen ersten Transistor (Q₁) enthält, der mit dem Ausgang des Spannungskomparators (16) verbunden ist und andererseits mit einem Tor des Silizium-Gleichrichters, um diesem eine Torspannung mizuteilen, wenn das Ausgangssignal des Spannungskomparators (16) den Transistor (Q₁) leitend macht.

11. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin einen zweiten Widerstand (R₄) enthält, der zwischen dem Tor des Silizium-Gleichrichters (SCR), der Kathode des Silizium-Gleichrichters (SCR) und der gemeinsamen Anschlußstelle (G) liegt, um eine Spannung ausreichender Größe zum Wirksammachen des Tors zu erzeugen.

12. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin einen dritten Widerstand (R₃) enthält, der zwischen der Anode der ersten Diode (D₁) und der gemeinsamen Anschlußstelle (G) liegt, und weiterhin einen vierten Widerstand (R₂), der zwischen der Anode der zweiten Diode (D~) und der gemeinsamen Anschlußstelle (G) liegt, um einen Stromweg für den ersten Stromwandler (CT₁) bei normalem Varistorbetrieb zu bilden.

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13. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin einen Transformator (T) mit einer Primär- und einer Sekundärwicklung enthält und die Anode des Silizium-Gleichrichters mit dem einen Ende der Primärwicklung verbunden ist, um an der Primärwicklung eine Spannung zu erzeugen, wenn der Silizium-Gleichrichter (SCR) leitend wird.

14. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Analogstromkreis weiterhin einen fünften Widerstand (Rr) enthält, der parallel zu einem zweiten Stromwandler (CT„) liegt, und an dem fünften Widerstand eine Spannung erzeugbar ist, die proportional zu dem Strom in dem zweiten Stromwandler (CT₂) ist, der an seinem einen Ende mit der gemeinsamen Anschlußstelle (G) verbunden ist.

15. Schaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Reihe und parallel zu dem fünften Widerstand (Rr) einen sechsten Widerstand (R_g), einen siebten Widerstand (R₇) und ein erstes nichtlineares Widerstandselement (Z₃) enthält zur Erzeugung einer Spannung an dem siebten Widerstand (R-), wenn die Spannung an dem fünften Widerstand (R₁-) größer ist als eine vorbestimmte Einschaltspannung für das erste nichtlineare Widerstandselement (Z..).

16. Schaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein zweites nichtlineares Widerstandselement (Z_) enthält, das parallel zu dem siebten Widerstand (R₇) liegt, um die Größe der Spannung an dem siebten Widerstand (R₇) auf einen vorbestimmten Wert zu begrenzen.

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17. Schaltung, nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der siebte Widerstand (R₇) mit der Primärwicklung des Transformators (T) gekoppelt ist, um eine Spannung an der Primärwicklung herzustellen.

18. Schaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsgröße des sechsten Widerstandes (Rg) derart gewählt ist, um den Strom durch die Reihen-Parallelschaltungs-Kombination des zweiten nichtlinearen Widerstandselementes (Z„),den siebten Widerstand (R₇), den Silizium-Gleichrichter (SCR) und das erste nichtlineare Widerstandselement (Z.) auf einen vorbestimmten Wert zu begrenzen.

19. Schaltung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein drittes nichtlineares Widerstandselement (Z₃) enthält, das parallel zu dem fünften Widerstand (R₅) liegt und die an dem fünften Widerstand (R₅) entstehende Gesamtspannung auf einen vorbestimmten Wert begrenzt.

20. Schaltung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung des Transformators (T) mit dem Eingang des Hochspannungs-Impulsgenerators (19) verbunden ist, derart, daß dieser veranlaßt wird, der Triggerelektrode (14) einen Hochspannungsimpuls zu übermitteln, wenn an dem siebten Widerstand (R₇) eine Spannung auftritt.

21. Schaltung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Triggerluftspalteinrichtung (14) zwei Hauptluftspaltelelektroden aufweist und der Hochspannungsimpuls an der Triggerelektrode in Phase mit den Spitzenspannungen ist, die an den Hauptluftspaltelektroden auftreten.

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22. Schaltung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zu der Sekundärwicklung des Transformators (T) ein zweiter Kondensator (C-) und parallel zu ihr ein achter Widerstand (Rg) liegt, um die Impulsbreite des Signals zu verringern, das dem Eingang des Hochspannungs-Impulsgenerators (19) zugeführt wird.

23..Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (12) auf einen Zustand übermäßiger Energievernichtung durch den Varistor (10) anspricht.

24. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (12) auf einen Zustand eines übermäßigen Anstiegs der Energie in dem Varistor (10) anspricht.

25. Überwachungsschaltung zur Vermeidung der Überlastung eines Varistors, dadurch gekennzeichnet, daß sie zumindest einen Stromwandler (CT₁) zum Abfühlen des Varistorstroms und zum Erzeugen eines Signals in Abhängigkeit von der Überlastung enthält und weiterhin zwei Widerstände (R₆/ R₇) _t die in Reihe mit einem nichtlinearen Widerstandselement (Z-) liegen und mit dem Stromwandler verbunden sind, durch welche die StromwandlerSpannung mit einer Einschaltspannung des nichtlinearen Widerstandselementes (Z,) verglichen wird, wenn die Stromwandlerspannung die Einschaltspannung des nichtlinearen Widerstandselementes (Z₃) überschreitet und infolgedessen ein Hochspannungs-Impulsgenerator (19) eine getriggerte Luftspalteinrichtung (14) wirksam macht, die parallel zu dem Varistor (10) geschaltet ist.

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26. überwachungsschaltung zum Vermeiden einer überlastung eines Varistors, dadurch gekennzeichnet, daß sie zumindest einen Stromwandler (CT₁) zum Abfühlen des VaristorStroms und zum Aufladen eines Kondensators (C₁) durch zumindest eine Diode (D₁) enthält, dessen Ladespannung proportional zu der in dem Varistor (10) vernichteten Energie ist und daß sie weiterhin einen Spannungskomparator (16) enthält, der die Kondensatorspannung mit einer Bezugsspannung vergleicht und einen Silizium-Gleichrichter (SCR) leitend macht, wodurch einem Hochspannungs-Impulsgenerator Spannungssignale übermittelt werden, um eine getriggerte Luftspalteinrichtung (14) wirksam zu machen, die parallel zu dem Varistor (10) geschaltet ist.

27. Schutzschaltung für Zinkoxidvaristoren, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Kombination enthält:

a) mindestens einen in einem elektrischen Stromkreis liegenden Zinkoxidvaristor (10),

b) eine Schalteinrichtung (14), die parallel zu dem Varistor (10) geschaltet ist, um den Varistorstrom bei einer Überlastung des Varistors zu überbrücken,

c) Meßfühler zum Abfühlen der Varistorenergie, die mit dem Varistor (10) gekoppelt sind zur Erzeugung eines Signals in Abhängigkeit von der Varistorüberlastung und

d) einen Steuerstromkreis, der eine überlastung des Varistors (10) feststellt und die Betätigung der Schalteinrichtung (14) veranlaßt.

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28. Schaltung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Steuerstromkreis und der Schalteinrichtung (14) ein Impulsgenerator gekoppelt ist, welcher der Schalteinrichtung (14) Impulse übermittelt.

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