DE3215147C2 - - Google Patents

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DE3215147C2
DE3215147C2 DE3215147A DE3215147A DE3215147C2 DE 3215147 C2 DE3215147 C2 DE 3215147C2 DE 3215147 A DE3215147 A DE 3215147A DE 3215147 A DE3215147 A DE 3215147A DE 3215147 C2 DE3215147 C2 DE 3215147C2
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Wardell Oak Park Mich. Us Gary
Ernest Francis Monroeville Pa. Us Conroy
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CBS Corp
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Westinghouse Electric Corp
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    • 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
    • H02H3/10Emergency 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 additionally responsive to some other abnormal electrical conditions
    • H02H3/105Emergency 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 additionally responsive to some other abnormal electrical conditions responsive to excess current and fault current to earth

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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Protection Of Generators And Motors (AREA)

Description

Es ist bekannt, daß einige Überlastschutzsysteme für elektri­ sche Schaltkreise verschiedene Schutzfunktionen aufweisen, wie beispielsweise gegen Stromüberlast, gegen Phasenverlust und die Feststellung von Erdungsfehlern. Diese Funktionen stellen im allgemeinen eine Abschalt- oder Auslösezeit für einen Schalt­ kreisunterbrecher und die zugehörige Last zur Verfügung, die um­ gekehrt proportional zum Quadrat des Stromes ist, der in der zu schützenden Last fließt. Mit anderen Worten, es wird im allge­ meinen eine zur Zeit umgekehrt proportionale (inverse) Bezie­ hung verwendet, die sich auf die Zeit zwischen der Feststellung eines Fehlers und dem Abschalten (Auslösen) bezieht, so daß ein starker Überlaststrom zu einer sehr kurzen Abschaltzeit des Ge­ rätes führt, während ein relativ geringer Überlaststrom erst nach einer beträchtlich längeren Zeit abgeschaltet wird. Ge­ räte, die nach diesem Patent arbeiten, sind beispielsweise in den folgenden US-Patentschriften beschrieben:
US-PS 40 21 703 "Phase Imbalance Detection Circuit" vom 3. Mai 1977, US-PS 39 96 499 "Zener Diode Effect on Long Accelecation Module" vom 7. Dezember 1976, US-PS 38 18 275 "Circuit interrupter Including Improved Trip Curcuit Using Current Transformers" vom 18. Juni 1974, und US-PS 36 02 783 "Curcuit Breaker Device Including Improved Overcurrent Protective Device" vom 31. August 1971.
Die in den oben erwähnten Patentschriften beschriebenen Ge­ räte enthalten im allgemeinen keine als Teil der Überlast­ schutzeinrichtung ausgebildete Vorrichtung zur Feststellung von Erdungsfehlern und erfordern beipielsweise den Einsatz eines zusätzlichen Stromtransformators.
Eine Offenbarung für die Steuerung ohne zusätzlichen Stromtransformator ist der Schrift CH-PS 6 00 643 zu entnehmen. Die dort offenbarte Schutzschaltung benutzt die Feststellung der Phasenungleichheit zwischen Spannungen durch Ermittlun­ gen der Welligkeit. Diese Lösung bedarf eines großen elektronischen Aufwandes und eines zusätzlichen Logikmoduls.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Schaltungsanordnung zur Feststellung von Erdungsfehlern zu schaffen, die einen einfacheren Aufbau und eine damit verbundene hohe Zuverlässigkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichnete Erfindung gelöst; Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
In einem hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine in Festkörperbauweise ausgeführte Überlastschutzeinrichtung zum Feststellen von Erdungs­ fehlern modifiziert. Eine Abfühleinrichtung dient dazu, den Strom in einem elektrischen Schaltkreis abzufühlen. Diese Abfühlein­ richtung besitzt ein Paar von Ausgangsklemmen, die ein Aus­ gangssignal abgeben, das mit dem Strom im Schaltkreis in Be­ ziehung steht und auch einen neutralen Anschluß aufweist. Ein Paar widerstandsbehafteter Elemente, die miteinander in Reihe geschaltet sind, werden mit den Ausgangsklemmen der Abfühl­ vorrichtung verbunden. Ein leitfähiges Element ist mit einem Ende zwischen einem Paar von widerstandsbehafteten Elementen und mit dem anderen Ende mit dem neutralen Ast verbunden. Eine Abfühleinrichtung für Erdungsfehler wird dann mit den Ausgangs­ klemmen der Stromabfühlvorrichtung und dem neutralen Ast ver­ bunden und stellt so einen Stromfluß im leitfähigen Element während eines Erdungsfehlers fest. Dies hat ungleiche Span­ nungen an dem Paar von widerstandsbehafteten Elementen zur Folge, die ebenfalls zur Feststellung eines Erdungsfehlers herangezogen werden können. Die Abfühleinrichtung für Erdungs­ fehler leitet beim Feststellen eines Erdungsfehlers die Abgabe eines Auslösesignals ein. Eine Auslöseeinheit für die Steue­ rung des Schaltkreises ist mit der Abfühleinheit für Erdungs­ fehler und dem elektrischen Schaltkreis verbunden und kann somit den elektrischen Schaltkreis unterbrechen, wenn ein von der Abfühleinheit für Erdungsfehler erzeugtes Auslösesignal empfangen wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung der als Festkörper­ schaltkreis ausgeführten Überlastschutzeinrichtung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfin­ dung mit einem Teil des externen elektrischen Systems oder Schaltkreises;
Fig. 1A eine schematische Darstellung eines Abführschalt­ kreises für Erdungsfehler;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Schaltschützes für Dreh­ strom mit der als Festkörperschaltkreis ausgeführten Überlastschutzeinrichtung.
In Fig. 2 ist ein Schutzsystem 12 für einen Schaltkreis dar­ gestellt. Das Schutzsystem 12 umfaßt in dieser Ausführungsform der Erfindung eine Drehstromleitung mit den Leiterzügen L1, L2 und L3, die auf der rechten Seite mit einer Drehstromlast und auf der linken Seite mit einer Drehstomquelle verbunden sind. Zwischen der Last und der Stromquelle ist ein Stromfühler 14 und ein in Reihe geschalteter Unterbrecher oder Motorschalt­ schütz 16 geschaltet. In der Ausführungsform von Fig. 2 ist ein Einzelstrom IL dargestellt, der in der Leitung L1 fließt. Es versteht sich von selbst, daß andere Ströme in den anderen Leitungen L2 und L3 fließen können und auch normalerweise fließen, wobei die weiteren Ströme mit dem Strom IL in bestimmter Beziehung stehen können. Die Wahl des Stroms IL wurde hier nur getroffen, um die Darstellung möglichst einfach zu machen.
Für den Stromfühler 14 sind zwei Ausgangsklemmen vorgesehen, die mit 18 und 20 bezeichnet sind. Mit den Klemmen 18 und 20 ist ein Lastwiderstandsmodul 22 verbunden. Der Lastwiderstands-Modul 22 enthält ein widerstandsbehaftetes Element, das zwischen die Klemmen 18 und 20 geschaltet werden kann, um dem Strom IL in eine Spannung V umzusetzen, die von den weiteren Vorrichtungen zum Schaltkreisschutz im Gerät von Fig. 2 verwendet werden kann. Parallel zum Lastwiderstandsmodul 22 können weitere Module ge­ schaltet werden, z. B. ein Erdungsfehler-Modul 24, eine Logik­ schaltung 26 für eine Strom/Zeitkennlinie, eine Abfühleinrichtung 28 für Phasenverlust und ein Hilfsmodul 30, in dem Dinge wie eine Schalttafel für eine Feldprüfung, ein Indikator für eine Über­ lastbedingung, oder lange Beschleunigungsmodule enthalten sind, die genau im US-Patent Nr. 39 96 499 beschrieben sind. Die übri­ gen Elemente werden dann beispielsweise an die Klemmen 32 und 34 angeschlossen. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Module 24 und 30 entfernt oder ersetzt werden können und daß andere Mo­ dule hinzugefügt werden können, vorausgesetzt, die Parallel­ schaltung mit dem Lastwiderstandsmodul 22 wird beibehalten. Je­ der der im vorstehenden beschriebenen Schaltkreise 24, 26, 28 und 30 beispielsweise besitzt eine Ausgangsklemme, die mit einer Leitung 36 verbunden werden kann, die ihrerseits mit einem Aus­ gangsschalter 38 verbunden ist, der seinerseits mit dem früher beschriebenen Unterbrecher oder Motorschaltschütz 16 in Verbin­ dung steht. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Spannung V an den Ausgangsklemmen 18 und 20 proportio­ nal zum Strom IL. Wenn der erwartete Anstieg des Stroms IL eine beträchtliche Größe erreicht, kann ein verschiedener Lastwider­ stand zwischen den Klemmen 18 und 20 eingebracht werden, um un­ gefähr dieselbe Spannung zwischen diesen Klemmen zu erhalten, selbst wenn der Strom IL beträchtlich größer ist. Dieselbe Kom­ pensation durch Substitution eines geeigneten Widerstands kann angewandt werden, wenn der zu messende Strombereich beträcht­ lich kleiner ist. Dies hat zur Folge, daß die Elemente 24 bis 30 nicht geändert werden müssen, da sie nur auf die Spannung V ansprechen. Dies bedeutet weiterhin, daß der Ausgangsschalter 38 nicht geändert werden muß. Der Widerstandswert des Lastwider­ stands 22 wird daher so geändert, daß die Spannung V zwischen den Klemmen 18 und 20 unabhängig von den IL-Charakteristiken der Last immer ungefähr denselben Wert aufweist, wenn die Last mit 100% Nennwert betrieben wird. Die Logikschaltung 26 für die Strom/Zeitkennlinie liefert ein Ausgangssignal, das üblicherweise als I²T bezeichnet wird und im Stand der Technik allgemein be­ kannt ist. Kurz gesagt, liefert die Logikschaltung 26 ein Ausgangssignal mit einer Zeitperiode, die sich mit dem Wert der Spannung V an ihrem Eingang ändert.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine Drehstromleitung mit einer Drehstromquelle, die einen Motor M steuert, der eine Drehstromlast darstellt. In diesem Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung umfassen die elektrischen und elek­ tronischen Elemente eine Abführschaltung 14 für den Strom, ein Lastwiderstandsmodul 22, eine Logikschaltung 50 für eine Zeit/Strom-Kennlinie, einen Ausgang 52, einen Motorschütz 16, eine Logik 28 für Phasenverlust, ein Netzgerät 54 und eine Prüfschaltung 56, die in schematischer Form dargestellt sind. In diesem Fall wird ein durch die Leitung L1 fließender Strom IL durch einen Stromtrans­ formator CT1 in der Stromabfühlschaltung 14 abgefühlt. Der Wider­ stand R2, der in Serie mit dem Potentiometer P1 im Lastwider­ standsmodul 22 geschaltet ist, stellt ein Lastwiderstandsmodul 22 dar, über dem eine Ausgangsspannung V erscheint. Es ist darauf hinzuweisen, daß das Potentiometer P1 ein fester Widerstand sein kann, wenn ein bestimmter Lastnenn­ wert bekannt ist. In ähnlicher Weise erzeugt der Strom IL, der in den Leitern L2 und L3 durch den Stromfühler 14 fließt, durch die dort vorhandenen Stromtransformatoren CT2 und CT3 eine Spannung über dem Lastwiderstandsmodul 22. Der in den Strom­ transformatoren CT1, CT2 und CT3 induzierte Strom wird in einer Drehstrombrücke gleichgerichtet, die aus den Dioden D1, D2, D3, D4, D5 und D6 besteht. Ein Varisator V1 ist mit den Ausgangs­ klemmen der Drehstrombrücke verbunden.
Die neutralen Anschlüsse der Stromtransformatoren CT1, CT2 und CT3 sind mit einem Ende eines Widerstands R1 und einer Klemme GF für Erdungsfehler verbunden. Das andere Ende des Widerstands R1 ist zwischen dem Widerstand R2 und dem Potentiometer P1 ange­ schlossen. Der Ausgang der Stromabfühlschaltung 14 erzeugt im wesentlichen eine Gleichspannung, so daß die Verbindung zum Widerstand R2 als +-Klemme 42 und die Verbindung zum Potentio­ meter P1 als --Klemme 44 bezeichnet ist und den Ausgangsklemmen 18 bzw. 20 der Stromabfühlschaltung 14 entspricht. Es ist da­ rauf hinzuweisen, daß die --Klemme 44 und der Massepunkt des Schaltkreises (als Erdung bezeichnet) auf dem gleichen Po­ tential liegen. Die +-Klemme 42 ist mit der Kathode von Diode D7, einem Ende der Widerstände R4, R9 und R14 sowie mit den Anoden der Dioden D9 und D10 verbunden. Die negative Klemme 44 ist mit einem Ende der Kapazität C1, C5 und C6 verbunden, so­ wie mit der Anode der Zener-Diode ZD6, einem Ende der Kapazität C8, den negativen Eingängen des Operationsverstärkers OA1 und einem Vergleichsschaltkreis MC7, mit einem Ende der Widerstände R32 und R36 und schließlich mit den Emittern der Transistoren T1 und T2 verbunden. Die Anode der Diode D7 ist mit dem anderen Ende der Kapazität C1 verbunden sowie mit dem verbleibenden Ende des Widerstands R4. Ebenso mit der Anode der Diode D7 ist die Kathode der Zener-Diode ZD1 verbunden, ein Ende des Widerstands R12 und der Anschluß für das negative Eingangssignal des Ver­ gleichsschaltkreises MC4. Mit dem anderen Ende des Widerstands R9 ist der verschiebbare Kontakt und ein Anschluß des Potentio­ meters P2 verbunden, ein Anschluß des Kondensators C2, die Anode der Zener-Diode ZD1, der Anschluß für das positive Ein­ gangssignal der Vergleichsschaltungen MC4 und MC3, sowie die Anode der Diode D8. Die Kathode von D8 ist mit dem Anschluß für das negative Eingangssignal des Komparators MC3 verbunden, mit dem anderen Ende von Widerstand R12 und einem Ende der Wider­ stände R25 und R27, der Anode von Diode D14 und der Kathode von Diode D13. Der verbleibende Anschluß der Kapazität C2 ist mit dem verbleibenden Anschluß von Potentiometer P2 und mit Masse verbunden. Mit der Kathode von Diode D9 ist ein Ende von Widerstand R17 verbunden. Die Kathode von Diode D10 ist mit der Kathode der Zener-Diode ZD3 und einem Ende des Widerstands R24 verbunden. Mit dem anderen Ende von Widerstand R17 ist ein Ende von Widerstand R15 verbunden, ein Ende von Widerstand R21 und der Anschluß für das Ausgangssignal des Vergleichsschaltkreises MC4. Mit dem anderen Ende von Widerstand R14 ist das verblei­ bende Ende der Widerstände R15 und R25 verbunden, ein Ende von Widerstand R16 und der Kapazität C9, die positiven Eingänge für den Operationsverstärker OA1 und den Vergleichsschaltkreis MC7, ein Ende des im Normalfall geschlossenen Schalters SW1, ein Ende des Widerstands R30, der Kontakt für den automatischen Be­ trieb im Schalter S1 und schließlich die Kathoden der Zener-Dioden ZD9 und ZD10, die einen Teil der Brückenschaltung 46 im Netzge­ rät bilden. Das andere Ende von Widerstand R16 ist mit dem An­ schluß für das Ausgangssignal des Vergleichsschaltkreises MC3, der Anode von Diode D11 und einem Ende von Widerstand R20. Die Kathoden der Diode D11 und das andere Ende von Widerstand R20 sind mit der Kathode von Diode D12 und der Kathode der Zener-Diode ZD4 verbunden. Die Anode der Diode D12 ist mit einem Ende von Wider­ stand R22 verbunden, dem anderen Ende von Widerstand R24, dem Anschluß für das negative Eingangssignal, des Operationsver­ stärkers OA1 und dem verbleibenden Anschluß der Kapazität C6. Die Anode der Diode D13 ist mit dem verbleibenden Ende von Wider­ stand R21 und Kapazität C5 verbunden sowie mit dem Anschluß für das negative Eingangssignal des Vergleichsschaltkreises MC8. Der Anschluß für das negative Eingangssignal des Vergleichs­ schaltkreises MC8 ist mit der Auslöseklemme "T" verbunden. Mit der Kathode von Diode D14 ist die Kathode der Zener-Diode ZD6 und die Klemme für das negative Eingangssignal des Vergleichsschalt­ kreises MC7 verbunden. Mit der Anode der Zener-Diode ZD3 ist das andere Ende von Widerstand R22 verbunden.
Die Anschlußstellen, an denen die Widerstände R22 und R24, die Kapazität C6, die Klemme für das negative Eingangssignal des Operationsverstärkers OA1 und die Anode der Diode D12 zusammen­ treffen, ist von einem Schutzband umringt. Das Schutzband ist eine elektrisch leitfähige Bahn, die die genannten Verbindungen auf beiden Seiten einer Platte mit gedruckten Schaltungen um­ ringt, die die bevorzugte Realisierung der vorliegenden Ausfüh­ rungsform darstellt, wobei das Schutzband elektrisch mit der Kathode von D13 verbunden ist. Der Zweck des Schutzbandes besteht darin, die kritischen Signalpfade ringförmig zu umgeben, die durch Impedanzen beeinflußt werden können, die sich schädlich auf die Wirkungsweise des Schaltkreises auswirken können. Diese Impedanzen werden beispielsweise durch die Konstruktion der Schaltkreiskarte, die Sauberkeit und die Feuchtigkeit bestimmt. Die Verwendung eines Schutzbandes reduziert die Möglichkeit von Schaltkreisimpedanzen zwischen Masse oder Versorgungsspannungen, die falsche Signale in dem Schaltkreis hervorrufen.
In Fig. 1A ist ein Schaltkreis für Erdungsfehler dargestellt, der zum Anschluß an die in Fig. 1 gezeigte Schaltung dient. Der Anschluß erfolgt, indem die Klemmen GF, -, +, T und K der Schal­ tung 24 für Erdungsfehler mit den Klemmen GF, -, +, T und K der in Fig. 1 gezeigten schematischen Darstellung verbunden werden.
Mit der GF-Klemme der Schaltung 24 für Erdungsfehler ist ein Anschluß von Widerstand R8 verbunden, während der andere An­ schluß von Widerstand R8 mit den Anschlüssen für die positiven und negativen Eingangssignale der Vergleichsschaltkreise MC1 bzw. MC2 verbunden ist. Mit der Minus (-)-Klemme ist ein Ende des Widerstands R5 verbunden, die Anode der Zener-Diode ZD2, ein Anschluß der Kondensatoren C4 und C7, die Eingangsklemme für die negative Spannungsversorgung für Vergleichsschaltkreis MC6, ein Anschluß des Widerstands R26 und die Kathode des Ge­ steuerten Silizium-Gleichrichters SC1. Mit dem Plus (+)-An­ schluß ist ein Anschluß der Widerstände R7 und R19 verbunden.
Mit der Auslöseklemme (T) ist die Kathode der Diode D15 ver­ bunden.
Mit dem anderen Ende des Widerstands R5 ist der Eingangsanschluß für das negative Signal des Vergleichsschaltkreises MC1 verbun­ den und ein Anschluß des Widerstands R6. Mit dem anderen Ende des Widerstands R6 ist ein Anschluß des Potentiometers P3 verbunden, während der andere Anschluß von Potentiometer P3 mit den verschieb­ baren Kontakt des Potentiometers P3 verbunden ist, mit dem Eingang für das positive Signal des Vergleichsschaltkreises MC2 und mit dem verbleibenden Anschluß von R7. Der Anschluß für das Ausgangs­ signal des Vergleichsschaltkreises MC1 ist mit dem Anschluß für das Ausgangssignal des Vergleichsschaltkreises MC2 und mit einem Anschluß der Widerstände R10 und R11 verbunden. Das andere Ende des Widerstands R10 ist mit dem Eingangsanschluß für das nega­ tive Signal des Vergleichsschaltkreises MC5 verbunden und mit einem Anschluß des Kondensators C3, während der andere Anschluß des Kondensators C3 mit Masse verbunden ist. Der andere Anschluß des Widerstands R11 ist mit einem Anschluß des Widerstands R13 verbunden, dem Anschluß für das positive Spannungssignal von MC6, einem Anschluß von Widerstand R23, der Anode der licht­ emittierenden Diode LED1 und von dort zur Klemme K. Das andere Ende des Widerstands R13 ist mit dem Anschluß für das positive Eingangssignal des Vergleichsschaltkreises MC5 verbunden, dem Anschluß für das negative Eingangssignal des Vergleichsschalt­ kreises MC6 und der Kathode der Zener-Diode ZD2. Der andere An­ schluß des Widerstands R19 ist mit dem Anschluß für das Aus­ gangssignal des Vergleichsschaltkreises MC5 verbunden und einem Anschluß des Widerstands R18. Der andere Anschluß von R18 ist mit dem Anschluß für das positive Eingangssignal des Vergleichs­ schaltkreises MC6 und mit dem verbleibenden Anschluß von C4 ver­ bunden. Der Anschluß für das Ausgangssignal des Vergleichsschalt­ kreises MC6 ist mit der Anode von Diode D15 und der Kathode der Zener-Diode ZD5 und dem verbleibenden Anschluß von R23 verbun­ den. Die Anode der Zener-Diode ZD5 ist mit dem verbleibenden Anschluß von C7, R26 verbunden und von da mit dem Steueranschluß des gesteuerten Silizium-Gleichrichters SC1. Der positive An­ schluß von SC1 ist mit einem Ende des Widerstands R28 verbun­ den, während das andere Ende mit der Kathode der lichtemittieren­ den Diode LED1 verbunden ist.
In Fig. 1 ist der verbleibende Anschluß des Kon­ densators C8 mit dem Anschluß für das positive Signal des Ope­ rationsverstärkers OA1 verbunden, dem verbleibenden Anschluß von Widerstand R27 und einem Anschluß von Widerstand R29. Der Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers OA1 ist mit dem Ein­ gang für das positive Signal des Vergleichsschaltkreises MC7 verbunden. Der Ausgangsanschluß des Vergleichsschaltkreises MC7 ist mit dem verbleibenden Anschluß des Widerstands R29 und der Kathode von Diode D16 verbunden. Der Eingang für das positive Signal des Vergleichsschaltkreises MC8 ist mit den Anoden der Dioden D16 und D17 verbunden und von da mit einem Anschluß des Widerstands R31. Der verbleibende Anschluß von Widerstand R31 ist mit dem Mittelanschluß von Schalter S1 verbunden. Der An­ schluß für das Ausgangssignal des Vergleichsschaltkreises MC8 ist mit der Kathode von Diode D17 verbunden und der Kathode der Zener-Diode ZD7. Die Anode der Zener-Diode ZD7 ist mit dem ver­ bleibenden Anschluß R32 verbunden und mit der Basis des NPN- Transistors T2. Der verbleibende Anschluß des Widerstands R36 ist mit der Basis des NPN-Transistors T1 verbunden, einem An­ schluß des Kondensators C11 und der Anode der Zener-Diode ZD11. Der Kollektor des Transistors T1 ist mit dem verbleibenden An­ schluß des Kondensators T11 verbunden, der Anode der Zener-Diode ZD8 und der Kathode der lichtemittierenden Diode LED2. Die Anode der lichtemittierenden Diode LED2 und die Kathode der Zener-Diode ZD8 sind mit dem verbleibenden Ende des Widerstands R30 und mit dem Kontakt "Handbetrieb" des Umschalters S1 verbunden. Die Kathode der Zener-Diode ZD11 ist mit der Anode der Diode D20 und einem Anschluß des Widerstands R35 verbunden. Der verbleibende Anschluß des Widerstands R35 ist mit der K-Klemme verbunden. Die Kathode der Diode D20 ist mit dem Kollektor von Transistor T2 verbunden, der Anode von Diode D21 und einem Anschluß von Wider­ stand R3. Der verbleibende Anschluß von Widerstand R3 ist mit einem der Spulenanschlüsse des Relais RE1 verbunden. Der ver­ bleibende Spulenanschluß von Relais RE1 ist mit der Kathode von Diode D21 verbunden, dem verbleibenden Kontakt des Tastschal­ ters SW1 und von da mit der Klemme K. Der verbleibende Anschluß der Kapazität C9 ist mit Masse verbunden, ebenso wie der negative Anschluß der Brückenschaltung 46 im Netzgerät. Einer der Anschlüsse für den Wechselstromeingang der Brückenschaltung 46 im Netzgerät ist mit einem Anschluß des Widerstands R34 verbun­ den, während der andere Anschluß des Widerstands R34 an die Klemme B angeschlossen ist. Der verbleibende Wechselstromein­ gangsanschluß für die Brückenschaltung 46 im Netzgerät ist mit einem Anschluß des Widerstands R33 und der Kapazität C10 ver­ bunden, während die verbleibenden Anschlüsse der Kapazität C10 und des Widerstands R33 zusammengeführt sind und an die Klemme A angeschlossen sind.
Die Kontakte des Relais RE1 (siehe Fig. 1) stellen einen im Normalfall offenen einpoligen Satz von Kontakten dar, von denen ein Anschluß mit einem Spulenanschluß eines Motorschützes 16 ver­ bunden ist, während der verbleibende Spulenanschluß mit einem An­ schluß einer Spannungsquelle VS verbunden ist. Der verbleibende Anschluß der Spannungsquelle VS ist mit dem verbleibenden An­ schluß der im Relais RE1 enthaltenen Kontakte verbunden. Die im Motorschütz 16 enthaltenen Kontakte 16A, 16B und 16C stellen im Normalfall offene Kontakte dar und sind in Reihe mit den Leitern L1, L2 bzw. L3 geschaltet. Es ist festzustellen, daß der Motor­ schütz 16 eine Standard-Motor-Startereinrichtung verwenden kann mit Start- und Stop-Knöpfen für die Steuerung der Last.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung sind die Vergleichsschaltkreise MC3, MC4, MC7 und MC8 Teil einer inte­ grierten Schaltung, so daß zwar jede der vier Vergleichsschal­ tungen ein Eingangssignal benötigt, aber nur eine Versorgungs­ spannung erforderlich ist (siehe Tabelle 1).
Aufgrund des modularen Aufbaus der vorliegenden Erfindung sind verschiedene Verbindungspunkte bestimmt, so daß verschiedene Mo­ dule verwendet werden können. Um somit den möglichen Austausch des Lastwiderstandsmoduls 22 zu erleichtern, wird eine +-Klemme 42 und eine --Klemme 44 in der im Vorstehenden beschriebenen Weise zur Verfügung gestellt, die den Klemmen 18 und 20 von Fig. 2 entsprechen. Zusätzlich wird eine mit "T" bezeichnete Auslöseklemme zur Verfügung gestellt, so daß ein Auslösesignal eingegeben werden kann, um das Schutzsystem zu veranlassen, die Last von der Quelle zu trennen. Weiterhin ist eine Klemme GF für Erdungsfehler vorgesehen, an die die neutralen Anschlüsse der Stromtransformatoren CT1, CT2 und CT3 angeschlossen sind. In ähnlicher Weise liefert eine Versorgungsklemme K Spannung an jeden Schaltkreis, der für ein beliebiges Modul notwendig sein sollte.
In Fig. 3 sind die hauptsächlichen Funktionen der vorliegen­ den Erfindung in Konstruktionselemente aufgeteilt dargestellt. Diese Elemente beruhen auf Schaltkreisen in der Darstellung auf dem Niveau von Komponenten und stellen den prinzipiellen Signal­ verlauf dar.
Ein Netzgerät 54 wird zum Betrieb der meisten Komponenten der vorliegenden Erfindung verwendet. Das Netzgerät verwendet eine Steuer- oder Eingangsspannung F5, die beispielsweise 115 oder 230 Volt bei 50 oder 60 Hertz betragen kann. Die Spannung wird auf eine Arbeitsspannung F6 reduziert und zu einer Gleichstromquelle (F7) gleichgerichtet, die dann mit den verschiedenen Komponenten der Funktionen für das Prü­ fen 56, Überlaststrom und Zeitsteuerung 50, Phasenverlust 28 und das Abfühlen 24 von Erdungsfehlern gegeben wird. Zusätzlich werden Bezugsspannungen F9 von der Gleichstromquelle abgeleitet sowie ein Pfad zum Zurücksetzen, der von der Ausgangsfunktion benutzt wird.
Eine Funktion 14 für das Abfühlen des Stroms wird benutzt, um den Strompegel abzufühlen, der von der Last verwendet wird. Der Stromabfühlschaltkreis F1 erzeugt ein Wechselspannungsausgangs­ signal, das anschließend zu einem Gleichstrom F2 gleichge­ richtet wird und von einer Stromquelle auf ein Spannungssignal F3 umgesetzt wird. Die von der Stromabfühlfunktion 14 erzeugte Spannung ist daher im wesentlichen proportional zu dem Wert des von der Last verwendeten Stroms. Die Spannung wird von der Funk­ tion 50 für Überlaststrom und Zeitsteuerung verwendet, der Funk­ tion 24 für das Abfühlen von Erdungsfehlern und der Funktion 28 für Phasenverlust, da der von der Last verwendete Strom eine bequem verwendbare Anzeige von Überlaststrom, Phasenverlust und Erdungsfehlern darstellt.
Die Logik 50 für Überlaststrom und Zeitsteuerung führt zahlreiche Funktionen durch. Der von der Last verwendete Strom wird abge­ fühlt F10 und stellt daher eine Anzeige für einen Überlaststrom dar. Das Ausgangssignal der Pegelabfühlung ändert sich mit dem von der Last verwendeten Strom, so daß im Fall einer Überlast­ strombedingung ein Überlastzeitschalter F12 gesetzt wird. Wenn der Strompegel in der Last einen vorher bestimmten Wert während einer vorher bestimmten Zeitdauer überschreitet, wird ein Aus­ löseschalter F14 aktiviert. Außerdem wird bei einem hohen Ein­ gangsstrom in die Last automatisch ein Überlaststromzeitgeber F13 gestartet. In ähnlicher Weise wird bei einer Warmstartbe­ dingung F11, wenn die Last entweder aufgrund ihres fortgesetzten Betriebs oder einer vorhandenen Überhitzungsbedingung warm ist, der Pegel des Startstroms in der Lage überwacht, so daß Überlaststromzeitgeber F13 das Auslösen des Auslöseschalters F14 veranlaßt, wenn - wie früher erwähnt - der Laststrom den vorher­ bestimmten Pegel überschreitet, aber nur für eine kürzere als die vorherbestimmte Zeitdauer.
Die Funktion 24 für das Abfühlen von Erdungsfehlern verwendet die Spannung F3, die von der Stromabfühlfunktion 14 erzeugt wird, um festzustellen, ob ein Erdungsfehler tatsächlich exi­ stiert und veranlaßt wird, daß der Zeitgeber F20 für Erdungs­ fehler initialisiert wird. Nachdem festgestellt wurde, daß ein Erdungsfehler einen vorherbestimmten Pegel während einer vor­ herbestimmten Zeitdauer überschreitet, wird die Modulauslösung aktiviert und damit ein Indikator F22 für Erdungsfehler aktiviert.
Eine Drehstromquelle mit drei Leitungen L1, L2 und L3 ist in Reihenschaltung mit den im Normalfall offenen Kontakten 16A, 16B bzw. 16C im Unterbrecher oder Motorschütz 16 mit einer Drehstromlast verbunden, beispielsweise einem Motor M. Strom­ transformatoren CT1, CT2 und CT3 in einem Schutzgehäuse 58 (in Fig. 5 dargestellt) sind an den Leitungen L1, L2 bzw. L3 angebracht, um den von der Last M benötigten Strom abzufühlen. Die Stromtransformatoren CT1, CT2 und CT3 können in Stern­ schaltung miteinander verbunden werden und erzeugen dann einen Wechselstrom, der proportional zum Primärstrom IL ist, der von der Last M gebraucht wird. Der Wechselstrom wird dann mit Hilfe der Drehstrombrücke mit den Dioden D1, D2, D3, D4, D5 und D6 zu einem Gleichstrom gleichgerichtet. Ein Varistor V1 schützt gegen Stromspitzen, die von den Eingängen der Stromtransforma­ toren CT1, CT2 und CT3 erzeugt werden können. Der Stromausgang der Dioden D1 bis D6 wird durch den Lastwiderstand 22 in eine Gleichspannung umgesetzt, die proportional zum Strom IL durch die Last ist. Für einen vorgegebenen Strom ist der Betrag dieser Spannung bei 100% der Last M konstant und durch den Widerstands­ wert des Lastwiderstands 22 bestimmt, wodurch die Werte des Widerstands R2 und des Potentiometers P1 so eingestellt werden, daß sie zwischen den Klemmen "+" 42 und "-" 44 dieselbe Span­ nung liefern, unabhängig von der Größe der Last M. Der Wert des Lastwiderstands 22 wird daher im wesentlichen so gewählt, daß er zu verschiedenen Lasten M paßt und immer dieselbe Spannung zwischen den Klemmen abgibt. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Ladewiderstand 22 fest in die zugehörige Überlastschutzeinrich­ tung eingebaut werden kann, im bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt er jedoch ein Modul 22, 22′ dar, wie es in den Fig. 2 bzw. 2A dargestellt ist. Der Gleichstromausgang des Drehstrombrückengleichrichters D1 bis D6 ist proportional zur maximalen Differenz zwischen jeweils 2 der 3 Drehstromkomponenten. Wenn die Phasenströme des Motors also gleich sind, ist die minimale Gleichspannung der resul­ tierenden Wellenform beispielsweise ungefähr 0,866× der max. Gleichspannung und die Frequenz der Welligkeit entspricht dem 6fachen der Netzfrequenz. Wenn die Last oder der Motor M einen Phasenverlust erfährt, ist die erzeugte Gleichspannung ein Gleichstromausgangssignal, das dem Ausgang eines Brückengleich­ richters für eine einzelne Phase entspricht. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird daher das Lastwiderstandsmodul 22 einen Widerstandswert von beispielsweise 60 bis 600 Ohm aufweisen, um so einen Spannungsausgang an den Plus- und Minus-Klemmen 42 und 44 abzugeben, der beispielsweise einen Mittelwert von 10 Volt bei einem Strom IL bei 100% Nenn­ last M darstellt.
In Fig. 1A ist die schematische Darstellung der Funktion 24 für Erdungsfehler gezeigt. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Funktion 24 für Erdungsfehler mit dem eigentlichen Schaltkreis für die Überlastschutzfunktion integriert werden kann. Im be­ vorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Modul 24 verwendet. Bei Abwesenheit eines Erdungsfehlers sind die Phasenströme in den Leitern L1, L2 und L3 in Fig. 1 betragsmäßig gleich und 120° phasenversetzt. Der Gleichstromausgang des Stromabfühl­ schaltkreises 14 weist eine Welligkeit auf, deren Betrag unge­ fähr 14% beträgt und deren Frequenz ungefähr das 6fache der Netzfrequenz beträgt; im bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist diese ungefähr 60 Hertz, so daß eine Frequenz der Welligkeit von 360 Hertz erzeugt wird. Außerdem ist bei Abwesenheit eines Erdungsfehlers in der Last M die Vectorsumme der Phasenströme in der Last und damit auch die Vectorsumme der Sekundärströme der Transormatoren im neutra­ len Ast GF von Fig. 1=Null. Es fließt somit kein Strom durch den Widerstand R1 und die Spannungsabfälle an den Widerständen R2 und dem Potentiometer P1 können gleich gemacht werden (siehe Fig. 1). Wenn ein Erdungsfehler auftritt, ist die Vectorsumme der drei Phasenströme in der Last M nicht mehr Null. Als Folge ergibt sich ein Reststrom, der durch den Widerstand R1 von Fig. 1 in den neutralen Ast GF fließt. Gleichzeitig mit dem Auf­ treten eines Stroms im Widerstand R1 erfolgt ein ungleicher Stromfluß durch den Widerstand R2 und das Potentiometer P1. Der Widerstand R1 kann beispielsweise ein Kurzschluß sein, da sein Hauptzweck darin besteht, einen Strompfad im neutralen Ast während Erdungsfehlerbedingungen zur Verfügung zu stellen. Bei einer Erdungsfehlerbedingung fließt ein Strom durch den Widerstand R1 und die Spannung an R2 unter­ scheidet sich von der Spannung am Potentiometer P1. Der Poten­ tialwert an der Klemme GF entspricht daher nicht mehr ungefähr der Hälfte der Spannung an den "+"- und "-"-Klemmen 42, 44. Wenn der Potentialwert an der Klemme FG kleiner als die Hälfte der Spannung an den (+)Plus-Zeichen und (-)Minus-Zeichen-Klemmen 42 und 44 ist, wird die Spannung am Anschluß für den negativen Signaleingang des Vergleichsschaltkreises MC1 für das Abfühlen von Erdungsfehlern größer als die Spannung am positiven Anschluß des Vergleichsschaltkreises MC1 mit der Folge, daß der Anschluß für das Ausgangssignal des Vergleichsschaltkreises MC1 auf Masse gelegt wird. Wenn der Potentialwert an der Klemme GF größer als die Hälfte der Spannung an den Plus-Zeichen- und Minus-Zeichen- Klemmen 42 und 44 ist, wird die Spannung am Anschluß für den negativen Signaleingang des Vergleichsschaltkreises MC2 größer als die Spannung am Anschluß für das positive Eingangssignal des Vergleichsschaltkreises MC2 und der Anschluß für das Ausgangs­ signal des Vergleichsschaltkreises MC2 liegt auf Masse. Der auf Masse gelegte Anschluß für das Ausgangssignal des Vergleichs­ schaltkreises MC1 oder MC2 bewirkt, daß der Kondensator C3, der normalerweise bis zu einer Spannung von im wesentlichen VK auf­ geladen ist, sich auf Masse entlädt. Der Vergleichsschaltkreis MC5 für die Zeitsteuerung bei Erdungsfehlern empfängt daher eine Spannung am Anschluß für das positive Eingangssignal, die im wesentlichen gleich der Durchbruchsspannung der Zener-Diode ZD2 ist und größer als das Potential am Anschluß für das negative Eingangssignal. Der Ausgang des Vergleichsschaltkreises MC5 ist daher in einem Zustand hoher Impedanz oder offen. Das erlaubt dem Kondensator C4, sich auf einen Pegel aufzuladen, der über der Durchbruchsspannung der Zener-Diode ZD2 liegt, so daß der An­ schluß für den positiven Signaleingang des Vergleichsschaltkreises MC6 für die Zeitsteuerung bei Erdungsfehlern größer ist als der Spannungspegel am Anschluß für den negativen Signal­ eingang des Vergleichsschaltkreises MC6. Der Anschluß für das Ausgangssignal des Vergleichsschaltkreises MC6 ist daher in einem Zustand hoher Impedanz (offen). Die Spannung VK an der Klemme K erlaubt damit einen Stromfluß durch die Diode D15 zur Auslöseklemme T, so daß der Schaltkreis MC8 für den zusätzlichen Auslöseschalter in Fig. 1 eine Auslösefolge einleitet und die Last M deaktiviert. Der Wert der Zener-Diode ZD5 ist so gewählt, daß die Einleitung der Auslösesequenz sichergestellt ist. Die Zener-Diode ZD5 muß eine Durchbruchsspannung aufweisen, die größer ist als die Spannung, die am Anschluß für das positive Eingangssignal des Vergleichsschaltkreises MC8 für den zusätz­ lichen Auslöseschalter liegt. Eine angelegte Spannung, die die Durchbruchsspannung von ZD5 überschreitet, zündet das Gate der gesteuerten Silizium-Gleichrichters SC1 und erlaubt somit dort einen Stromfluß, mit dem die lichtemittierende Diode LED1 an­ zeigen kann, daß eine Auslösung wegen eines Erdungsfehlers auf­ getreten ist. Das Zurücksetzen des Schutzsystems erfolgt in der im folgenden beschriebenen Weise und ist entweder automatisch oder manuell.
Während des normalen Betriebs ohne Erdungsfehler liegt der Aus­ gang des Vergleichsschaltkreises MC6 für die Zeitsteuerung bei Erdungsfehlern auf Masse und bildet somit im wesentlichen einen Kurzschluß für die Spannung VK, die über den Widerstand R23 an Masse liegt und somit keinen Stromfluß durch die Diode D15 oder die Zener-Diode ZD5 erlaubt und damit das Gate von SC1 von Spannung abtrennt. Zusätzlich wird ein Zurücksetzen nach dem Öffnen des Kontakts im Tastschalter SW1 die Spannung von der Klemme K entfernt und damit der Stromfluß durch den gesteuerten Silizium-Gleichrichter SC1 unterbrochen und LED1 ausgeschaltet. Potentiometer P3 bestimmt, welcher Prozentsatz von Erdungsfeh­ ler-Strom erlaubt wird, bevor die Vergleichsschaltungen MC1 oder MC2 ihren Zustand ändern. Zusätzlich bestimmt die Zener- Diode ZD2 den Spannungspegel und damit den Prozentsatz der Mo­ torlast IL, bei der der Vergleichsschaltkreis MC5 für die Zeit­ steuerung bei Erdungsfehlern frei geschaltet wird.
Nach der Erzeugung eines Auslösesignals, entweder durch die Schaltung 50 für Überlaststrom und Zeitsteuerung, oder Phasen­ verlust 28 oder nach dem Erscheinen eines Auslösesignals an der Klemme T, beispielsweise von der Schaltung 24 für Erdungs­ fehler wird der Transistor T2 für die Relaissteuerung und da­ mit das Ausgangsrelais RE1 deaktiviert, so daß auch die Last M deaktiviert wird. Zusammen mit der Deaktivierung des Relais RE1 werden der LED-Indikator LED2 und der Transistor T1 des Ver­ riegelungsschaltkreises aktiviert. Der Umschalter S1 bestimmt, ob das Zurücksetzen der Einrichtung automatisch erfolgt, oder eine manuelle Rücksetzung erfordert, da die Spannungsquelle für die Basis des Transistors T2 für die Relaissteuerung in Serie mit Schalter S1 geschaltet wird.
Im normalen aktivierten Zustand, wenn die Last M an das Netz angeschlossen ist, wird der Basisstrom für den Relais-Steuer­ transistor T2 vom Widerstand R31 und der Zener-Diode ZD7 ge­ liefert. Bei eingeschaltetem Transistor T2 ist Steuerrelais RE1 aktiviert, so daß seine im Normalfall offenen Kontakte geschlossen gehalten werden. Bei in Sättigung betriebenem Transistor T2 ist der Basisanschluß des Verriegelungssteuertransistors T1 über Diode D20 zur Masse überbrückt und hält dadurch die lichtemit­ tierende Diode LED2 ausgeschaltet. Der Basiswiderstand R36 des Transistors T1 stellt den Zustand von Transistor T1 sicher, wenn Transistor T2 leitet.
Wenn der Ausgangsanschluß des Vergleichsschaltkreises MC7 für die Überlaststromauslösung oder des Vergleichsschaltkreises MC8 für den zusätzlichen Auslöseschalter ein negatives Potential an­ nehmen, wird die Basisansteuerung des Relais-Steuertransistors T2 zur Masse kurzgeschlossen. Die Verwendung der Diode D16 stellt sicher, daß die zur Zustandsänderung des Operationsverstärkers OA1 und damit zur Änderung des Zustands der Vergleichsschaltung MC7 für die Überlaststromauslösung erforderliche Spannung unbe­ einflußt bleibt von einer Zustandsänderung im Ausgangsschalt­ kreis 52. Dadurch wird Vergleichsschaltung MC7 oder MC8, die das Auslösen verursacht hat, die Dauer der Zeitverzögerung vor dem Zurücksetzen zu steuern. Schalter S1 für automatischen bzw. manuellen Betrieb kann entweder ein einpoliger Kippschalter sein, oder ein Punkt für die interne Leiterverbindung in der Darstellung von Fig. 1; im bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden interne Leiterverbindungen gewählt. Beim manuellen Betrieb kann die Zeit vor dem Zurücksetzen nach der der Aktivierung des Relais RE1 entweder sofort sein für Aus­ lösebedingungen, die durch den Vergleichsschaltkreis MC8 für den zusätzlichen Auslöseschalter eingeleitet wurden, oder länger wie beispielsweise 1,25 Minuten für Auslösevorgänge, die von der Vergleichsschaltung MC7 für Überlaststromauslösungen eingeleitet wurden. Der Zweck der Verzögerung vor dem Zurücksetzen bei einer Auslösung infolge Überlaststrom besteht darin, eine Abkühlung der Last M zu ermöglichen, nachdem eine Überhitzung aufgetreten ist. Während des Betriebs von Relais RE1 verhindert die Diode D21 Halbleiterschäden in den zugehörigen Komponenten. Während der Zeit, in der der Relais-Steuertransistor T2 ausgeschaltet ist, wird der Basisstrom für den Verriegelungssteuertransistor T1 über Widerstand R35 geliefert, mit dem Transistor T1 und dem LED-Indikator LED2 ermöglicht wird, leitend zu werden. Die Zener-Diode ZD8 stellt einen zweiten Leitungspfad zur Ver­ fügung für den Fall, daß Indikator-LED2 ausfällt. Beim manuellen Betrieb erhält sich dieser Vorgang selbst aufrecht, so daß der Basisstrom für den Relais-Steuertransistor T2 durch den Span­ nungsabfall am Verbindungspunkt des Strombegrenzungswiderstands R30 und der Anode von LED2 geliefert wird. Die Zener-Diode ZD7 und der Basis-Widerstand R32 von T2 stellen sicher, daß der Aus­ lösezustand solange aufrecht erhalten wird, bis die Spannungs­ versorgung für den Ausgangsschaltkreis 52 mit Hilfe des Tast­ schalters SW1 unterbrochen wird. Wenn vor der Betätigung des Schalters SW1 sowohl der Vergleichsschaltkreis MC7 für die Über­ laststromauslösung und MC8 für den zusätzlichen Auslöseschalter nicht die Auslösebedingung aufweisen, so wird beim Wiederanlegen der Spannung der Basisstrom für Transistor T2 wieder hergestellt und damit das Ausgangsrelais RE1 aktiviert, um seine Kontakte zu schließen. Wenn sich eine der Vergleichsschaltungen MC7 oder MC8 im Auslösezustand befindet, wenn der Schalter SW1 gedrückt wird, erfolgt erneut eine Überbrückung des Basisstroms für Transistor T2 zur Masse, so daß das Ausgangsrelais RE1 deaktiviert bleibt und Transistor T1 sowie LED2 angesetzt bleiben. Die Zener-Diode ZD11 sperrt den LED-Indikator LED2 und den Verriegelungssteue­ rungstransistor T1, wenn die Versorgungsspannung VK weniger als ungefähr 75% der Durchbruchsspannung der Zener-Dioden ZD9 oder ZD10 beträgt. Damit wird sichergestellt, daß beim Anlegen der Spannung die Einheit nicht in einen Auslösezustand gerät, wenn die notwendigen Verzögerungszeiten beim Zurücksetzen noch nicht abgelaufen sind. Der Kondensator C11 verringert die Anfällig­ keit der Einheit gegenüber dem Rauschen.
Im automatischen Betrieb des Schalters (oder der Überbrückung) S1 wird der Basisstrom für den Relais-Steuertransistor T2 von der Spannnung VK des Netzgeräts geliefert. Wenn der Zustand einer der Auslösevergleichsschaltungen MC7 oder MC8 in den nor­ malen ausgeschalteten Zustand zurückkehrt, wird der Basisstrom für den Transistor T2 ohne äußere Betätigung wieder hergestellt, auf diese Weise das Steuerrelais RE1 aktiviert und seine im Normalfall offenen Kontakte geschlossen und Transistor T1 und LED-Indikator LED2 abgeschaltet.
Es versteht sich von selbst, daß die vorliegende Erfindung auch andere Lasten als Motoren steuern kann, wie beispielsweise Transformatoren oder Netzgeräte. Zusätzlich ist darauf hinzu­ weisen, daß ein Unterbrecher anstelle eines Schaltschützes ver­ wendet werden kann, oder daß der Ausgang ein hörbares oder sichtbares Alarmsignal anstelle oder zusätzlich zum Schalt­ schütz betätigen kann. Die in den integrierten Schaltungen enthaltenen Vergleichsschaltkreise können in verschiedenen Kombinationen auf integrierte Schaltkreise verteilt werden, oder in einen größeren integrierten Schaltkreis vereinigt oder als diskrete Elemente ausgebildet werden. Andere als die hier ausdrücklich erwähnten Module können in die hier beschriebene Einrichtung eingesetzt werden, so z. B. lange Beschleunigungsmodule oder Module für Phasenungleichgewichte, die die Anordnung von Steckstiften nach der vorliegenden Erfindung verwenden können.

Claims (3)

1. Elektrische Schaltungsanordnung zur Feststellung von durch Erdströme hervorgerufenen Fehlerzuständen in Mehrphasensystemen, wobei ein Stromfühler den über die Phasenleitungen fließenden Strom mit jeweils einem Stromwandler abgreift und über nachgeschaltete Gleichrichter an Ausgangs­ klemmen eine stromproportionale Gleichspannung zur Verfügung stellt, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß zwischen die Ausgangsklemmen (42, 44) zwei Widerstände (R2, P1) in Serie geschaltet sind,
  • - daß der Verbindungspunkt der beiden Widerstände (R2, P1) über einen dritten Widerstand (R1) mit jeweils einer Seite der Stromwandler (CT1-CT3) in Verbindung steht, welche gleichzeitig den Fehlersignalausgang (GF) bildet, an welchem das Fehlersignal abgreifbar ist, wenn der dritte Widerstand (R1) stromdurchflossen ist.
2. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß an die Ausgangsklemmen (42, 44) einerseits und den Fehlersignalausgang andererseits eine Auslöseschaltung (24) angeschlossen ist, welche beim Auftreten eines Fehlersignals am Fehlersignalausgang (GF) anspricht und beim Überschreiten einer Vergleichsgröße einen Leistungstrenner (16) betätigt.
3. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Auslöseschaltung (24) eingangsseitig zwei in Serie zwischen die Ausgangsklemmen (42, 44) geschaltete Vergleichsschaltungen (MC1, MC2) umfaßt, deren Verbindungspunkt an den Fehlersignalausgang (GF) angeschlossen ist,
  • - und daß durch eine den Vergleichsschaltungen nachgeschaltete, kapazitive Verzögerungsschaltung beim Auftreten eines Fehlersignals die Last zeitverzögert abgeschaltet wird.
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