DE3104209A1

DE3104209A1 - Circuit interruption relay

Info

Publication number: DE3104209A1
Application number: DE19813104209
Authority: DE
Inventors: James Edward 53154 Oak Cree Wis. Hansen
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1980-02-06
Filing date: 1981-02-06
Publication date: 1981-12-24

Abstract

A circuit control device which combines the functions of a current sensor, a time-delay circuit, an undervoltage sensor and a locking device in such a manner that, once tripping has occurred, the device must be deliberately reset or restored. The current sensor has a coil which surrounds two reed switches, the reed elements of each of the switches running at right angles to those of the other switch, for reasons of vibration resistance. The coil is thus surrounded by a magnetic screen in order to screen off a portion of the leakage flux from the main relay coil. The time-delay circuit has a programmable unijunction transistor which compares a constant voltage from a voltage-divider network with the rising voltage on a capacitor. The undervoltage sensor has a second programmable unijunction transistor which compares the voltage of the DC voltage source with the constant voltage of a zener diode. In each case, the cathode of the programmable unijunction transistor is connected to the gate of an SCR (thyristor) which energises the trip coil of the locking relay when it is pulsed to "ON", which locking relay for its part opens the main relay. This also closes a further set of contacts in the locking relay, which activates a visual "tripped" display device. The device also has a reset coil in order to close the locking relay again, an override switch for energising the main relay coil irrespective of the status of the locking relay, and an energy storage capacitor for supplying power to the time-delay circuit even when the DC voltage source falls to a value which is too low to do this.

Description

Schaltungs-UnterbrechungsrelaisCircuit breaker relay

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Relais, die auch Schaltungsschutzfunktionen ausüben, wie dies beispielsweise bei Relais der Fall ist, die als Kontaktgeber bei Batterie-zu-Elektrosystemen in Flugzeuganwendungen Verwendung finden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Schaltungs-Unterbrechungsrelais, die bei einem Überstromzustand nur nach einer vorbestimmten Zeitverzögerungsperiode sich öffnen.The invention relates generally to relays that also perform circuit protection functions exercise, as is the case, for example, with relays that act as contactors Battery-to-electrical systems find use in aircraft applications. In particular the invention relates to circuit breaker relays which operate in an overcurrent condition only open after a predetermined time delay period.

Es gibt bereits zahlreiche Schaltungen, die derart ausgelegt sind, daß sie nach einer Zeitverzögerung bei bestimmten Bedingungen geschützt werden. Ein Beispiel einer derartigen Schaltung gibt US-Patent 4 042 964 vom 16. August 1977. Die beschriebene Schaltung und auch andere Schaltungen sehen jedoch nicht all die Funktionen eines Uberstromfühlers, einer Zeitverzögerungsschaltung und eines Unterspannungsfühlers vor, die ein Stromstoßrelais (Latching-Relais) steuern, welches seinerseits ein Hauptrelais steuert.There are already numerous circuits that are designed in such a way that that they are protected after a time delay under certain conditions. One example of such a circuit is U.S. Patent 4,042,964, issued August 16 1977. However, the circuit described and also other circuits do not see all the functions of one Overcurrent sensor, a time delay circuit and an undervoltage sensor that control a latching relay, which in turn controls a main relay.

US-Patent 3 970 908 vom 20. Juli 1976 beschreibt die Verwendung eines Reed-Schalters zur Durchführung der Funktion eines Stromfühlers. Dieser Aufbau ist jedoch einer Falschanzeige des tiberstroms infolge Vibration ausgesetzt und daher für viele Anwendungsgebiete nicht geeignet. US-PS 3 471 813 vom 6. Oktober 1969 beschreibt eine Anordnung aus mehreren Reed-Schaltern, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind.U.S. Patent 3,970,908 issued July 20, 1976 describes the use of a Reed switch for performing the function of a current sensor. This structure is but exposed to a false display of the overcurrent due to vibration and therefore not suitable for many areas of application. U.S. Patent 3,471,813 issued October 6, 1969 describes an arrangement of several reed switches that are perpendicular to each other are arranged.

Dabei sind jedoch keine Mittel beschrieben, um aus diesen Reed-Schaltern einen vibrationsbeständigen Stromfühler aufzubauen.However, no means are described to get out of these reed switches to build a vibration-resistant current sensor.

Zusammenfassung der Erfindung.Summary of the invention.

Die Erfindung umfaßt einen Dual-Reedstromfühler, eine Zeitverzögerungsschaltung, ein auslösbares und rückstellbares Latch-Relais und ein durch das Latch-Relais gesteuertes Hauptrelais. Ein alternatives Ausführungsbeispiel sieht auch einen Unterspannungsfühler vor, um das Hauptrelais dann zu öffnen, wenn die Batteriespannung unter annehmbare Pegel abfällt. Der Stromfühler weist zwei Reed-Schalter innerhalb der gleichen Spule auf, die in Serie geschaltet sind. Die zwei Reed-Schalter sind derart angeordnet, daß die Reedelemente des einen senkrecht zu denjenigen des anderen verlaufen, um einen größeren Widerstandswert gegenüber Falschauslösungen infolge Vibration vorzusehen. Ein Ziel der Erfindung besteht darin, ein Zeitverzögerungs-Schaltungsunterbrecherrelais vorzusehen. Ein weiteres Ziel besteht darin, ein Relais der oben beschriebenen Art vorzusehen, wobei Überstromschwellwertbedingungen bilateral durch einen Dual-Reedstromfühler abgefühlt werden. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Relais der oben beschriebenen Art vorzusehen, und zwar mit einem Sensor (Fühler), der das Relais dann öffnet, wenn die Spannung im System unter ein vorbestimmtes Niveau abfällt. Ein svezielles Ziel der Elfindung besteht darin, (lin Relais der ohen bt!schrielJenen Art vorzusc-lieii, welches gegenüber Schwingungen (Vibrationen) beständig ist, und zwar durch orthoyonale Anordnung der Reedelemente des Dual-Reedstromfühlers und infolge des Festkörper (solid state)-Aufbaus der Logikfunktionen. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Relais der beschriebenen Art vorzusehen, welches eine Differenz zwischen dem Pegel des Auslöserstroms in einer Richtung und demjeniyen in der anderen Richtung besitzt. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Ausbildung eines Relais der oben beschriebenen Art derart, daß die Zeitvcrzögerung und die tJntezrspanrlungsabfülllung durch elektronische Schaltungen vorgesehen werden. Weiterc Merkmale der Erfindung umfassen eine Ubersteuerungsfunktion zum absichtlichen Sperren der Stromfühlerfunktion dann, wenn hohe Ströme erwartet werden, die über Perioden hinweg andauern, welche die interne Verzögerungsperiode überschreiten; ferner ist eine Sperrfunktion vorgesehen, wenn das Hauptrelais ausgelöst ist, und es ist zudem eine Rückstellfunktion vorgesehen und eine Anzeige des "ausgelösten" Zustands.The invention comprises a dual reed current sensor, a time delay circuit, a triggerable and resettable latch relay and one controlled by the latch relay Main relay. An alternative embodiment also sees an undervoltage sensor to open the main relay when the battery voltage is below acceptable Level drops. The current sensor has two reed switches within the same coil that are connected in series. The two reed switches are arranged in such a way that that the reed elements of one are perpendicular to those of the other to to provide a greater resistance to false tripping due to vibration. It is an object of the invention to provide a time delay circuit breaker relay to be provided. Another object is to provide a relay of the type described above to be provided, with overcurrent threshold conditions bilaterally through a dual reed current sensor be sensed. Another object of the invention is to provide a relay of the The type described above must be provided with a sensor (feeler) that controls the relay then opens when the voltage in the system drops below a predetermined level. A specific goal of the discovery consists in (lin relay of the ohen bt! shouted those kind of c-lieii, which with respect to oscillations (vibrations) is stable, through the orthoyonal arrangement of the reed elements of the dual reed current sensor and due to the solid state structure of the logic functions. Another one The aim of the invention is to provide a relay of the type described which a difference between the level of the trigger current in one direction and demjeniyen in the other direction. Another object of the invention is that Design of a relay of the type described above in such a way that the time delay and the interchangeability filling can be provided by electronic circuits. Further features of the invention include an override function for deliberate Blocking of the current sensor function when high currents are expected that exceed Persist for periods which exceed the internal delay period; Furthermore, a blocking function is provided when the main relay is triggered, and there is also a reset function and a display of the "triggered" State.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungst)eispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine schematische Ansicht einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Schaltung; Fig. 2 eine Seitenansicht der Reed-Schalter, der Spule und der magnetischen Abschirmung, wobei Spule und magnetische Abschirmung teilweise weggeschnitten sind; Fig. 3 einen Querschnitt der Fig. 2 längs Linie 3-3; Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Schaltung gemCiß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung.Further advantages, objects and details of the invention result in particular from the claims and from the description of exemplary embodiments based on the drawing; In the drawing: FIG. 1 shows a schematic view of a circuit designed according to the invention; 2 shows a side view of the reed switches, the coil and magnetic shield, being coil and magnetic shield are partially cut away; Figure 3 is a cross section of Figure 2 along line 3-3; Fig. 4 is a schematic view of a circuit according to an alternative embodiment the invention.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung, die ein Ausfünrungsbeispiel der Erfindung darstellt, weist eine Gleichspannungsquelle 10 auf, die in Serie mit einer Last 12 liegt, und zwar über Kontakte 14a und 14b eines Hauptrelais 14. In der Leitung zwischen der Quelle 10 und den Hauptrelaiskontakten befindet sich ein mit Abgriffen versehener Shunt 16. Parallel zum Shunt 16 liegt eine Spule 16a, um den durch die Leitung an diesem Punkt fließenden Strom in jedem Augenblick abzufragen oder zu tasten. Dic entsprechenden Ströme durch den Shunt und die Spule 16a sind umgekehrt proportional zu ihren entsprechenden Widerstandswerten. Somit kann die Größe des durch die Spule 16a fließenden Stromes durch Erhöhung des Widerstandswerts des Shunts oder durch Verkleinerung des Widerstandswert der Spule erhöht werden. Dieses Verhältnis aus Strömen kann über einen weiten Temperaturbereich hinweg aufrechterhalten werden, und zwar dadurch, daß man sowohl den Shunt als auch die Spule aus dem gleichen Metall aufbaut.Description of Preferred Embodiments The one shown in FIG A circuit which represents an exemplary embodiment of the invention has a DC voltage source 10, which is in series with a load 12, through contacts 14a and 14b a main relay 14. In the line between the source 10 and the main relay contacts there is a shunt 16 provided with taps. It is parallel to the shunt 16 a coil 16a to control the current flowing through the line at that point in each To query or to touch the moment. The corresponding currents through the shunt and coil 16a are inversely proportional to their respective resistance values. Thus, the amount of current flowing through the coil 16a can be increased by increasing the Resistance value of the shunt or by reducing the resistance value of the coil increase. This ratio of currents can be used over a wide temperature range are maintained away by having both the shunt and the coil is made of the same metal.

Jede Spule 16a besitzt einen Luftkern, in den zwei Reedschalter 18 und 20 eingesetzt sind. Die beiden Reedschalter sind in Serie geschaltet. Ihre langen oder in Längsrichtung verlaufenden Achsen sind parallel Seite an Seite, wie in Fig. 2 gezeigt, angeordnet, wobei die Reedelemente des einen Schalters um 90° bezüglich der Reedelemente des anderen Schalters verdreht sind, so daß die Reedelemente 18a und 20a der beiden Schalter senkrecht zueinander - wie in Fig. 3 gezeigt - verlaufen. Somit wird eine Vibration in irgendeiner Ebene nicht orthogonal zu den beiden Reedschaltern verlaufen.Each coil 16a has an air core in which two reed switches 18 and 20 are inserted. The two reed switches are connected in series. Your long or longitudinal axes are parallel side by side, as in Fig. 2, arranged with the reed elements of a switch by 90 ° with respect to of the reed elements of the other switch are twisted so that the reed elements 18a and 20a of the two switches are perpendicular to one another - as shown in FIG. 3. Thus, vibration in any plane will not be orthogonal to the two reed switches get lost.

Durch die Serienschaltung der beiden Reedschalter ist die Kombination beständiger gegenüber Fehlauslösung infolge von Vibrationen oder Stoßimpulsen, als dies ein einziger Reedschalter wäre.By connecting the two reed switches in series, the combination is more resistant to false tripping due to vibrations or shock pulses than this would be a single reed switch.

Der Ç urlt 16, Spule 16a und Reeschater 18 und 20 bilden den Dual-Reedstrohler oder Sensor 22.The Çurlt 16, coil 16a and Reeschater 18 and 20 form the dual reedstrohler or sensor 22.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, werden die beiden Reedschalter unmittelbar von einer Lage aus weichem, schwammigem Material 23 umgeben, um die Schalter gegenüber mechanischem Stoß und Vibration zu isolieren. Die Lage ist von einem Spulenkern 25 umgeben, auf den die Spule 16a aufgewickelt ist. Sodann wird eine Lage aus Epoxyharz 27 auf die Spule aufgebracht, und die gesamte Anordnung wird in eine magnetische Abschirmung 28 eingesetzt.As shown in Figures 2 and 3, the two reed switches are immediate surrounded by a layer of soft, spongy material 23 opposite the switch to isolate mechanical shock and vibration. The location is of a coil core 25 surrounded on which the spool 16a is wound. Then a sheet of epoxy resin is made 27 is applied to the coil, and the entire assembly is turned into a magnetic Shield 28 used.

Liner der Reedschalter 20 des Stromfühlers 22 liegt über eine Diode D1 an dem KnotenMzwischen der nichtgeschalteten Seite 14a der Hauptrelaiskontakte und dem Shunt 16. Die I)iode Dl ist derart orientiert, daß Strom zum Reedsensor imin, aber nicht von diesem weg fließen kann. Der gleiche Reedschalter 20 ist über einen Kondensator C2, einen Widerstand R6 und einen Schalter SW1 mit Erde verbunden. Der Knoten N2 ist der Knoten zwischen Widerstand R6 und Schalter SW1.The liner of the reed switch 20 of the current sensor 22 lies across a diode D1 at node M between the unswitched side 14a of the main relay contacts and the shunt 16. The I) iode Dl is oriented such that current to the reed sensor imin, but cannot flow away from this. The same reed switch 20 is over a capacitor C2, a resistor R6 and a switch SW1 connected to ground. Node N2 is the node between resistor R6 and switch SW1.

Der Reedschalter 18 ist mit dem Knoten N2 über die Zeitverzöyerungsschaltung verbunden, welche einen Spannungsteiler aus drei Widerständen R1, R3 und R5 aufweist. Eine Zenerdiode D4 liegt parallel zu den Widerständen R3 und R5 und reguliert die daran anliegende Spannung. Mit dem Knoten N3 zwischen den Widerständen R3 und R5 ist das Gate (Steuerelektrode) eines programmierbaren Unijunction-Transistors (PUT) Q1 verbunden. Die Anode von Q1 liegt an dem Knoten N4 zwischen Widerständen 1 und R3, und zwar über einen Widerstand R4, und die Anode von Q1 ist ferner mit dem Knoten N2 über einen Kondensator C3 verbunden. Die Kathode von Q1 liegt über einen Widerstand R2 an Knoten N2 und ist ferner direkt mit dem Cate (Steuerelektrode) e:i.nes gesteuertes liaibhaltergleichrichters (SCR = semiconductor-controlled reetifier) Q2 verbunden. Die Kathode des SCR Q2 ist mit Knoten N2 verbunden.The reed switch 18 is connected to the node N2 via the time delay circuit connected, which has a voltage divider of three resistors R1, R3 and R5. A zener diode D4 is parallel to the resistors R3 and R5 and regulates the voltage applied to it. With the node N3 between the resistors R3 and R5 is the gate (control electrode) of a programmable unijunction transistor (PUT) Q1 connected. The anode of Q1 is at node N4 between resistors 1 and R3, through a resistor R4, and the anode of Q1 is also connected to the node N2 connected through a capacitor C3. The cathode of Q1 is across a resistor R2 at node N2 and is also directly controlled with the Cate (control electrode) e: i.nes semiconductor-controlled reetifier (SCR) Q2 connected. The cathode of SCR Q2 is connected to node N2.

Ein Ende der Spule 14c des Ilauptrelais 14 liegt am Knoten N1, wohingegen das entgegengesetzt liegende IJnde der Spule 14c - wie in Fig. 1 gezeigt - mit einem Kontakt 24a des Latch-Relais 24 verbunden ist. Der entgegengesetzt liegende Kontakt 24b des Relais 24 ist sodann mit Knoten N2 verbunden.One end of the coil 14c of the Ilauptrelais 14 is at the node N1, whereas the opposite end of the coil 14c - as shown in Fig. 1 - with a Contact 24a of the latch relay 24 is connected. The opposite contact 24b of relay 24 is then connected to node N2.

Da das Relais 24 ein Latch-Relais ist, sind gesonderte Spulen zu dessen Öffnen und Schließen erforderlich. Die Auslösespule 24c von Relais 24, welches diese Kontakte bei Erregung öffnet, liegt zwischen Reedschaltcr 18 und der Anode des SCR Q2. Ein Kondensator C1 liegt zwischen der Anode und der Kathode von SCR Q2, um zu verhindern, daß Spannungseinschwingvorgänge versehentlich Q2 zum Leiten bringen. Die Einstell- oder Setzspule 24d, die bei Erregung die Kontakte 24a und 24b schließt, liegt zwischen dem Knoten N1 und einem Tastschalter SW2, der im geschlossenen Zustand die Setzspulenschaltung mit Erde verbindet.Since the relay 24 is a latch relay, there are separate coils for it Opening and closing required. The trip coil 24c of relay 24, which this Contacts opens when energized, lies between reed switch 18 and the anode of the SCR Q2. A capacitor C1 is connected between the anode and cathode of SCR Q2 in order to prevent voltage transients from accidentally causing Q2 to conduct. The setting or setting coil 24d, which closes the contacts 24a and 24b when energized, lies between the node N1 and a push button switch SW2, which is in the closed state connects the set coil circuit to earth.

Die Arbeitsweise dieses Schaltunterbrecherrelais kann wie folgt beschrieben werden: Nimmt man an, daß das Latch- oder Verriegelungs-Relais 24 geschlossen ist, so schließt das Schließen des Schalters SW1 das Hauptrelais 14 und das Öffnen des Schalters öffnet das Relais. Das Schließen des Schalters SW1 bewirkt auch die Aufladung des Kondensators C2. Der Zweck des Kondensators C2 besteht darin, Strom an die Zeitverzögerungsschaltung und Auslöseschaltung in dem Falle zu liefern, daß der Spannungspegel der Gleichspannungsversorgung 10 auf einen Wert abfällt, der zu niedrig ist, und zwar infolge einer Überlastung. Der Widerstand R6 ist ein Niedrigpegel-Widerstand, der in die Schaltung eingesetzt ist, um im Falle eines Kurzschlusses des Kondensators C2 aufzuschmelzen, so daß C2 dann aus der Schaltung entfernt wäre.The operation of this circuit breaker relay can be described as follows are: Assuming that the latch or locking relay 24 is closed, thus closing the switch SW1 closes the main relay 14 and the opening of the Switch opens the relay. Closing switch SW1 also causes charging of capacitor C2. The purpose of capacitor C2 is to supply power to the time delay circuit and to provide a trip circuit in the event that the voltage level of the DC voltage supply 10 drops to a value which is too low due to an overload. Resistor R6 is a low level resistor that is inserted into the circuit is to melt in the event of a short circuit of the capacitor C2, so that C2 would then be removed from the circuit.

Beim Auftreten eines vorbestimmten Strompegels schließt der Dual-Reedstromfühler infolge der in der die Reedschalter umgebenden Spule erzeugten Kraft. Auf diese Weise wird die Zeitverzigerungs.chaltunq derart erregtes, daß die Spanlaullg anl(atR t (r von lJlJ'I' O1 auf die Ijpannunrl am Widerstand R5 gesetzt wird, und die Spannung am hondensator C3, wclche die Anodenspannung von PUT Q1 ist, fängt an anzusteigen. Die für die Spannung am Kondensator C3 erforderliche Zeit zur Erreichung der Spannung an R5 ist durch die Werte. R3, R4, R5 und C3 bestinunt. Wenn diese Spannung erreicht ist, scllickt PUT Q1 einen Stromimpuls an das Gatter von SCR Q2, der seinerseits die Auslösespule 24c des Verriegelungsrelais 24 erregt, wodurch Relais 24 geöffnet wird, welches schließlich das Hauptrelais 14 durch Ent-Erregung seiner Spule 14c öffnet.When a predetermined current level occurs, the dual reed current sensor closes due to the force generated in the coil surrounding the reed switches. To this The Zeitverzigerungs.chaltunq is so excited that the Spanlaullg anl (atR t (r is set by lJlJ'I 'O1 to the Ijpannunrl at resistor R5, and the voltage at capacitor C3, whichever is the anode voltage of PUT Q1, begins to rise. The time required for the voltage on capacitor C3 to reach the voltage at R5 is through the values. R3, R4, R5 and C3 determined. When this tension reaches is, PUT Q1 sends a current pulse to the gate of SCR Q2, which in turn the trip coil 24c of the locking relay 24 energized, whereby relay 24 opens which finally the main relay 14 by de-energizing its coil 14c opens.

Zudem besitzt das Verriegelungsrelais 24 einen weiteren Satz von Kontakten 24e und 24f, die dann stets offen sind, wen die Kontakte 24a und 24b geschlossen sind, und umgekehrt. Einer dieser Kontakte 24e und 24f ist mit Gleichspannungsquelle 10 verbunden, während der andere Kontakt mit einer Lampe 26 in Verbindung steht, deren Funktion darin besteht, einen ausgelösten Zustand dann anzuzeigen, wenn die Kontakte 24a und 24b offen sind, da die Kontakte 24e und 24f dann geschlossen wären.In addition, the interlock relay 24 has another set of contacts 24e and 24f, which are then always open when the contacts 24a and 24b are closed are, and vice versa. One of these contacts 24e and 24f is connected to a DC voltage source 10 connected, while the other contact is connected to a lamp 26, whose function is to indicate a triggered condition when the Contacts 24a and 24b are open since contacts 24e and 24f would then be closed.

Ein weiterer Tastschalter SW3 liegt über Diode D2 an Knoten N5 zwischen Hauptrelaisspule 14a und Verriegelungsrelaiskontakt 24a und über eine weitere Diode D3 an Knoten N4. Der Schalter SW3 ist ein "Ubersteuer"-Schalter.Another push button switch SW3 is connected to node N5 via diode D2 Main relay coil 14a and locking relay contact 24a and another diode D3 at node N4. Switch SW3 is an "override" switch.

Wenn dieser Schalter geschlossen ist, so wird die i-lauptrelaisspule 14c direkt erregt, und das Hauptrelais 14 ist geschlossen, und zwar unabhängig von der übrigen Schaltung.When this switch is closed, the i-lauptrelay coil is activated 14c energized directly, and the main relay 14 is closed, regardless of the rest of the circuit.

Auf diese Weise ist es möglich, unter Verwendung dieses Schalters die Stromfühlerfunktion bei bestimmten Gelegenheiten zu sperren, wenn nämlich hohe Ströme zu erwarten sind für Zeitperioden, welche die Periode der Zeitverzögerungsschaltung überschreiten, wie dies beispielsweise während des Startens bestimmter Arten von Lasten der Fall ist. Da das llauptrelais direkt erregt ist, kann es selbst dann erregt werden, wnn die Vorrichtung ausgelöst wurde und darauffolgend nicht rückgestellt wurde.In this way it is possible to use this switch to block the current sensor function on certain occasions, namely when high Currents are expected for time periods which are the period of the time delay circuit exceed, for example, during the startup of certain types of Loads is the case. Since the llauptrelay is directly energized, it can even then energized when the device has tripped and thereafter has not been reset.

Ein zusätzliches Merkmal dieses Stromfül-ilers besteht darin daß er bidirektional ist, d.h. die Reedschalter 18 und 20 schließen beim gleichen Strompegel unabhängig von der Strompolarität. Wenn jedoch eine Differenz zwischen dern Auslösestrom in einer Richtung und dem in der anderen Richtung erwünscht ist, kann dies durch Erreichung einer zusätzlichen in einer Richtung wirkenden Magnetflußquelle erreicht werden, die nahe den Reedschaltern positioniert ist. Diese Flußquelle könnte ein Permanentmagnet, eine gesonderte, für diesen Zweck hinzugefügte Spule oder vorzugsweise die Hauptrelaisspule sein, die hinreichend viel zusätzlichen in einer Richtung wirkenden Leckfluß erzeugt, um so eine hinreichende Differenz bzw. ein hinreichendes Differential zur Folge zu haben. Die tatsächliche Größe des Differentials bzw. der Differenz kann durch die Form und Dicke der in Fig. 2 und 3 gezeigten Abschirmung 28 gesteuert werden.An additional feature of this power filler is that it is bidirectional, i.e. the reed switches 18 and 20 close at the same current level regardless of the current polarity. However, if there is a difference between the tripping current in one direction and that is desired in the other direction, this can be achieved by Achievement of an additional magnetic flux source acting in one direction is achieved which is positioned near the reed switches. This river source could be a Permanent magnet, a separate coil added for this purpose, or preferably be the main relay coil with a sufficient number of additional ones acting in one direction Leak flow generated, so a sufficient difference or a sufficient differential to have a consequence. The actual size of the differential or difference can be controlled by the shape and thickness of the shield 28 shown in FIGS will.

Ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 4 gezeigt. Die dort gezeigte Schaltung ist ähnlich der in Fig. 1 gezeigten Schaltung, jedoch mit der Ausnahme, daß ein Niederspannungsfühler hinzugefügt wurde, um das Hauptrelais 14 in dem Falle zu öffnen, daß eine massive überlastung die Spannung der Gleichspannungsquelle 10 unter die Haltespannung des Relais zieht, bevor die Zeitverzögerungsschaltung das Relais öffnet.An alternative embodiment of the invention is shown in FIG. The circuit shown there is similar to the circuit shown in Fig. 1, however except that a low voltage sensor has been added to the main relay 14 to open in the event that a massive overload the voltage of the DC voltage source 10 below the holding voltage of the relay pulls before the time delay circuit the relay opens.

Diese Niederspannungs-Fühlschaltung weist einen mit Knoten N1 verbundenen Widerstand R7 auf, der ferner über einen Kondensator C4 mit Knoten N2 verbunden ist. Mit dem Verbindungspunkt zwischen Widerstand R7 und Kondensator C4 ist die Anode einer Diode D6 und das Gate (Steuerelektrode) eines zweiten PUT Q3 verbunden. Die Kathode von PUT Q3 liegt parallel mit der Kathode von PUT Q1 am Gate von SCR Q2.This low voltage sensing circuit has one connected to node N1 Resistor R7, which is also connected to node N2 via a capacitor C4 is. With the connection point between resistor R7 and capacitor C4 is the The anode of a diode D6 and the gate (control electrode) of a second PUT Q3 are connected. The cathode of PUT Q3 is in parallel with the cathode of PUT Q1 at the gate of SCR Q2.

Die Kathode von Diode D6 liegt an der Anode von PUT Q3 zur Bildung eines Knotens N6. Die Kathode von Diode D5 liiit an Knoten N6 während die Anode mit Knoten N2 in Verbindung stcl1t. Ein Kondensator C5 liegt parallel zur Diode D5.The cathode of diode D6 is connected to the anode of PUT Q3 for formation of a node N6. The cathode of diode D5 is on Node N6 during the anode is connected to node N2. A capacitor C5 is in parallel to diode D5.

Schließlich ist ein Widerstand R8 zwischen Knoten N6 und Übersteuerungsschalter SW3 geschaltet. Im Betrieb tritt die Spannung der Gleichspannungsquelle 10 am Kondensator C4 auf, d.h. zwischen dem Gate von PUT Q3 und Knoten N2. Inzwischen erscheint eine konstante Spannung, kleiner als die Gleichspannungsquellenspannung, reguliert durch Zenerdiode D5 zwischen Anode von PUT Q3 und Knoten 2. Wenn die Gleichspannungsquellenspannung auf einen Wert geringer als die Spannung an Zenerdiode D5 abfällt, wie dies während eines ernsthaften Fehlers geschehen könnte, so wird PUT Q3 leitend, was dem Kondensator C5 gestattet, einen Stromimpuls in das Gate von SCR Q2 zu schicken, wodurch dieser leitend gemacht wird. Dadurch wird die Auslösespule 24c erregt, was das llauptrelais 14 wie zuvor beschrieben öffnet.Finally, there is a resistor R8 between node N6 and the override switch SW3 switched. During operation, the voltage of the DC voltage source 10 occurs across the capacitor C4, i.e. between the gate of PUT Q3 and node N2. Meanwhile one appears constant voltage, less than the DC power source voltage, regulated by Zener diode D5 between anode of PUT Q3 and node 2. When the DC power source voltage drops to a value less than the voltage across zener diode D5, as this occurs during A serious failure could happen, PUT Q3 will conduct, which is the capacitor C5 allows a current pulse to be sent into the gate of SCR Q2, causing it to is made conductive. This energizes the trip coil 24c, which the llauptrelais 14 opens as previously described.

Abwandlungen der Erfindung sind möglich.Modifications of the invention are possible.

Zusanunenfassend sieht die Erfindung folgendes vor: Eine Schaltungssteuervorrichtung, welche die Funktionen eines Stromfühlers, einer Zeitverzögerungsschaltung, eines Unterspannungsfühlers und einer Verriegelungsvorrichtung derart kombiniert, daß, wenn einmal die Auslösung erfolgt ist, die Vorrichtung absichtlich rückgesetzt oder rückgestellt werden muß. Der Stromfühler weist eine zwei Reedschalter 18, 20 umgebende Spule 16a auf, wobei die Reedelemente 18a, 20a jedes der Schalter senkrecht zu denen des anderen Schalters aus GrLinden der Vibrationsbeständigkeit verlaufen. Die Spule ist L;odann von einer magnetischen Abschirmung 28 umgeben, um einen Teil des Leckfiusses von der llauptrelaisspule 14c herauszuschirmen. Die Zeitverzögerungsschaltung weist einen PUT (Q1) auf, der eine stetige Spannung von einem Spannungsteilernetzwerk nit: der anstcigenden Spannunq an einen Kondensator C3 vergleicht. Der tJnterspannungsfüi0ler weist: einen zweiten PUT (Q3) auf, der die Spannung der Gleichspannungsquelle 10 mit der steticn Spannung an einer Zenerdiode D5 vergleicht.In summary, the invention provides the following: A shift control device, which the functions of a current sensor, a time delay circuit, a Undervoltage sensor and a locking device combined in such a way that, once tripped, the device is intentionally reset or must be reset. The current sensor has two reed switches 18, 20 surrounding it Coil 16a, with the reed elements 18a, 20a of each of the switches perpendicular to those of the other switch for reasons of vibration resistance. The sink L; o is then surrounded by a magnetic shield 28 to protect part of the leakage fiow shield from the llauptrelais coil 14c. The time delay circuit has a PUT (Q1) taking a steady voltage from a voltage divider network nit: compares the increasing voltage across a capacitor C3. The under-voltage filler comprises: a second PUT (Q3) that receives the voltage of the DC voltage source 10 with the constant voltage on a Zener diode D5.

In jedem Falle ist die Kathode des PUT mit dem Gate eines SCR (Q2) verbunden, der dann, wenn er auf "EIN" getastet ist, die Auslösespule 24c des Verriegelungsrelais 24 erregt, welch letzteres seinerseits das Hauptrelais 14 öffnet. Dieses schließt auch einen weiteren tz von Kontakten 24e, 24f in dem Verriegelungsrelais, was eine visuell "ausgelöste" Anzeigevorrichtung aktiviert. Die Vorrichtung weist auch eine Rückstellspule 24d auf, um das Verriegeiungsreiais wieder zu schließen, einen Übersteuerungsschalter SW3 zur Erregung der flauptrelaisspule unabhängig vom Status des Verriegelungsrelais und einen Energiespeicherkondensator C2 zur Leistungsversorgung der Zeitverzögerungsschaltung selbst dann, wenn die Gleichspannungsquelle auf einen Wert abfällt, der zu niedrig ist, um dies zu tun.In either case, the cathode of the PUT is one with the gate SCR (Q2) connected, which when it is keyed "ON", the trip coil 24c of the Locking relay 24 energized, which in turn opens the main relay 14. This also closes another tz of contacts 24e, 24f in the locking relay, which activates a visually "triggered" indicator. The device has also a reset coil 24d to close the interlocking relay again, an override switch SW3 for energizing the flauptrelaisspule independently of the Status of the interlock relay and an energy storage capacitor C2 for power supply the time delay circuit even if the DC voltage source is on a Value that is too low to do so.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Circuit breaker relay with an electrical calibration voltage supply source (10) and a load circuit, which power switching means (14) controllable to connect the source to a load (12), not shown by a pilot switch (SW1), which can be actuated for the control the excitation and de-excitation of the load (12), current sensing means (22) for display, that the current flowing in the load circuit has reached a predetermined level, and circuit control means (24) for opening the power switch means when displayed by the current sensing means that the current has reached the predetermined level, wherein the circuit control means comprises a time delay circuit and a trigger circuit have, the time delay circuit having exactly a predetermined time interval and then the trigger circuit, which in turn controls the power circuit means (14) de-energized, signaled so as to separate the load (12) from the source (10).

2. Relay according to claim 1, characterized by voltage release means (Q3) for sensing the voltage of the source and for signaling the trip circuit for de-energizing the power switching means (14) when the voltage of the source (10) drops below a predetermined level regardless of the display the current sensing means and the signal from the time delay circuit.

3. Relay according to claim 1 and / or 2, characterized by energy storage means (C2), connected between the pilot switch (SW1) and the time delay circuit, to supply power to the time delay circuit in the event that the Source (10) is insufficiently supplied with electricity.

d. Itelai.s llacil one or more of the previous claims, in particular according to claim 3, indicated by an impedance (R6) in series with the energy storage means (C2) for melting the same in the event that the energy storage means short-circuit so that the energy storage means are removed from the circuit.

5. Relay according to one or more of the preceding claims, in particular according to claim 4, characterized in that the current sensing means is a reed relay (18,20) have a coil (16a) for sensing the current in the load circuit and with a normally open contact (18a, 20a) which serves as switching means.

6. Relay according to one or more of the preceding claims, in particular according to claim 5, characterized in that the normally open Contact a pair of reed switches (18,20) connected in series that the Reed elements (18a, 20a) of each of the switches in perpendicular relationship with respect to the Reed elements of the other switch are arranged, in such a way that the normally open contact has greater resistance to closing due to vibration as a single reed switch or multiple reed switches parallel elements.

7. Relay according to one or more of the preceding claims, in particular according to claim 6, characterized by a source of unidirectional Magnetic flux (14c), the current sensing means (22) being physically sufficiently close to the source of the river so that their operation is affected by the river, and wherein the current sensing means further comprises magnetic shielding means (28) between the flux source and the reed relay to control the extent to which the current sensing means are affected by the flow.

8. Relay according to claim 7, characterized in that the source of the flux acting in one direction has a coil which is connected to the DC voltage source is turned on to create the flux.

9. Relay according to one or more of the preceding claims, in particular according to claim 7, characterized in that the power switching means (14) are on Relays are, which normally open switching means (14a, 14b) and a Coil (14c) generating flux including leakage flux, the coil being the source of the magnetic flux acting in one direction.

10. Relay according to claim 7, characterized in that the source of the flow running in one direction a permanent magnet to generate this Has flow.

11. Circuit breaker according to one or more of the preceding claims, in particular according to claim 9, characterized by visible Indicating means (26) for indicating that the power switching means has been triggered by the trip circuit were de-excited.

12. Relay according to one or more of the preceding claims, in particular according to claim 11, characterized in that the trigger circuit an interlock relay (24) comprising: two sets of contacts (24a, 24b, 24e, 24f) arranged so that whenever a set of contacts is closed, the other is open while the first set of contacts (24a, 24b) is switched in such a way that the power switching means (14) are excited, and the second set of contacts (24e, 24f) for energizing the display means (26) is connected, and a trip coil (24c) connected in series with semiconductor switch means (Q2) such that upon receipt of a signal by the semiconductor switching means of the time delay circuit or the voltage release means, the release coil energized, opening the first set of contacts utld eler zwc: .itcl set of contacts is reset, and furthermore with a reset coil (24d) connected in series with the switching means (SW2) such that when the Switching means are closed, the reset coil is energized, whereby the first set of contacts is closed and the second set of contacts is opened.

13. Switching relay according to claim 12, characterized by an override circuit with an override switch (SW3) connected to the coil (14c) of the power switching means (14) such that when the override switch is closed, the coil is energized regardless of the state of the first set of contacts (24a, 24b) of the locking relay (24).

14. Circuit interruption relay according to one or more of the preceding Claims, in particular according to Claim 2, characterized in that the time delay circuit has the following; Semiconductor switching means (Q1) with a gate or control terminal, an anode terminal and a cathode terminal, the cathode terminal connected to the semiconductor switching means (Q2) of the interlocking relay (24) is connected, voltage divider means (R3, R5) for supplying a constant voltage to the gate terminal, and resistance-capacitance means (R4, C3) connected to the anode terminal such that when the voltage on Capacitor (C3) reaches the voltage delivered to the gate terminal, a current pulse from the cathode terminal to the semiconductor switching means (Q2) of the interlocking relay is supplied, the current pulse being the signal from the time delay circuit to the trigger circuit forms.

15. Circuit interruption relay according to one of the preceding Claims, in particular according to Claim 2, characterized in that the voltage release means have the following: third semiconductor switching means (Q3) with a control terminal, an anode terminal and a cathode terminal, the cathode terminal connected to the semiconductor switching means (Q2) of the interlock relay is connected, and a zener diode (D5) for delivery a constant voltage to the anode terminal, the DC voltage supply source (10) is connected to the control terminal in such a way that when the to the control electrode voltage supplied by the source drops below the value supplied to the anode is, a pulse current from the cathode terminal to the semiconductor switching means of the Interlocking relay is sent, this current pulse being the signal from the voltage release means to the trigger circuit forms.