DE3215180A1

DE3215180A1 - OVERLOAD PROTECTION DEVICE WITH ELECTRONIC SIMULATION OF LOAD WARMING

Info

Publication number: DE3215180A1
Application number: DE19823215180
Authority: DE
Inventors: Ernest F. Jr. Monroeville Penn. Conroy; Robert T. Elms
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1981-04-27
Filing date: 1982-04-23
Publication date: 1982-11-11
Also published as: CH658756A5; AU560789B2; BR8202362A; GB2097615B; IE52772B1; ES8306930A1; JPS57183214A; AU8266182A; ZA822618B; FR2504748A1; ES511687A0; BE892997A; IE820835L; FR2504748B1; GB2097615A; CA1187591A

Description

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ÜBERLASTSCHUTZEINRICHTÜNG MIT ELEKTRONISCHER SIMULATION DER LASTERWÄRMUNGOVERLOAD PROTECTION DEVICE WITH ELECTRONIC SIMULATION OF LOAD HEATING

Die Erfindung betrifft eine Überlastschutzeinrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs und ermöglicht beispielsweise die elektronische Simulation der Erwärmung einer Last, sodaß die Überlastschutzeinrichtung den thermischen Zustand der Last genau überwachen kann.The invention relates to an overload protection device according to the preamble of the main claim and enables, for example the electronic simulation of the heating of a load, so that the overload protection device the thermal condition of the load can monitor closely.

Es ist bekannt, daß einige Überlastschutzsysteme für elektrische 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 Schaltkreisunterbrecher und die zugehörige Last zur Verfügung, die umgekehrt proportional zum Quadrat des Stromes ist, der in der zu schützenden Last fließt. Mit anderen Worten, es wird im allgemeinen eine zur Zeit umgekehrt proportionale (inverse) Beziehung verwendet, die sich auf die Zeit zwischen der Feststellung eines Fehlers und dem Abschalten (Auslösen) bezieht, sodaß ein starker Überlaststrom zu einer sehr kurzen Abschaltzeit des Gerätes führt, während ein relativ geringer überlaststrom erst nach einer beträchtlich längeren Zeit abgeschaltet wird. Geräte, die nach diesem Prinzip arbeiten, sind beispielsweise in den folgenden US-Patentschriften beschrieben:It is known that some electrical circuit overload protection systems have various protective functions such as for example against current overload, against phase loss and the detection of grounding faults. These functions provide generally a trip or trip time for a circuit breaker and the associated load available, the reverse is proportional to the square of the current flowing in the load to be protected. In other words, it will in general uses an inversely proportional (inverse) relationship to the time that relates to the time between the detection of a fault and switching off (tripping), so that a strong overload current leads to a very short switch-off time of the device leads, while a relatively low overload current only is switched off after a considerably longer time. Devices that work according to this principle are, for example, in the following US patents:

US - PS 4, 021, 703 "Phase Imbalance Detection Circuit"US - PS 4, 021, 703 "Phase Imbalance Detection Circuit"

vom 3. Mai 1977dated May 3, 1977

US - PS 3,996, 499 "Zener Diode Effect on Long AccelecationU.S. Patent 3,996,499 "Zener Diode Effect on Long Accelecation

Module" vom 7. Dezember 1976Module "dated December 7, 1976

US - PS 3, 818,275 "Circuit interrupter Including ImprovedUS-PS 3,818,275 "Circuit interrupter Including Improved

Trip Curcuit Using Current Transformers" vom 18. Juni 1974Trip Curcuit Using Current Transformers "June 18, 1974

US - PS 3,602,783 "Curcuit Breaker Device Including ImprovedUS Pat. No. 3,602,783 "Curcuit Breaker Device Including Improved

Overcurrent Protective Device"Overcurrent Protective Device "

vom 31. August 1971.dated August 31, 1971.

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Die in den oben erwähnten Patentschriften beschriebenen Geräte erfordern zur Simulation des thermischen Zustands einer Last eine Vielzahl von Bauelementen, und zwar sowohl für das Auslösen, als auch das Zurücksetzen. Die Verwendung getrennter Komponenten für das Auslösen und das Zurücksetzen bei der Simulation des thermischen Zustands der Last führte zu Unsicherheiten darüber, ob die Last sich nun über die Nominalwerte hinaus erhitzt, oder darunter abgekühlt hat.The devices described in the above mentioned patents require a large number of components to simulate the thermal state of a load, both for tripping, as well as resetting. The use of separate components for triggering and resetting in the simulation the thermal state of the load led to uncertainties as to whether the load is now above the nominal values heated beyond, or cooled below.

Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Überlastschutzeinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die mit wenig Komponenten aufgebaut werden kann und eine genaue Simulation ermöglicht.The present invention therefore has the task of specifying an overload protection device of the type mentioned above, which can be built with few components and enables an exact simulation.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichnete Erfindung gelöst; Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This object is achieved by the invention characterized in the main claim; Embodiments of the invention are in the Characterized subclaims.

In einem hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Überlastschutzeinrichtung angegeben, mit der die Erwärmung eines Motors elektronisch simuliert werden kann. Eine Stromabfühlvorrichtung erzeugt ein Ausgangssignal, das mit dem Strom in einem elektrischen Schaltkreis, z.B. einem Motor, in Beziehung steht. Eine Überlastvorrichtung, die nach einem inversen Zeitgesetz arbeitet, ist mit der Abfühleinrichtung verbunden und weist eine Speichereinrichtung auf, mit der der thermische Zustand der Last festgestellt und ein Signal an eine Auslöseeinrichtung zur Steuerung des Schaltkreises abgegeben werden kann und zwar zu einer Zeit, die mit dem thermischen Zustand der Last in Beziehung steht. Eine Speichereinrichtung ist mit der Überlastvorrichtung so verbunden, daß der elektrische Potentialpegel in der Speichereinrichtung mit dem thermischen Zustand der Last in Beziehung steht. Eine Auslöseeinrichtung zur Steuerung des Schaltkreises ist mit der Überlastvorrichtung und dem elektrischen Schaltkreis verbunden, um diesen zu steuern, wenn das von der Überlasteinrichtung abgegebene Signal auftritt.In a preferred embodiment described here, an overload protection device is specified with which the Motor heating can be simulated electronically. A current sensing device generates an output signal that is associated with is related to the current in an electrical circuit such as a motor. An overload device that, after a inverse time law works is with the sensing device connected and has a memory device with which the thermal state of the load is determined and a signal to a Trip device to control the circuit can be issued at a time that corresponds to the thermal State of the load is related. A storage device is connected to the overload device so that the electrical Potential level in the storage device is related to the thermal state of the load. A release mechanism to control the circuit is connected to the overload device and the electrical circuit to this to control when the signal emitted by the overload device occurs.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention will now be explained in more detail with reference to drawings. Show it:

Figur 1: Eine schematische Darstellung der als Festkörperschaltkreis ausgeführten Überlastschutzeinrichtung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung mit einem Teil des externen elektrischen System oder Schaltkreises;Figure 1: A schematic representation of the solid-state circuit executed overload protection device of an embodiment of the present invention with any part of the external electrical system or circuit;

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Figur 1A: Eine schematische Darstellung eines Abfühlschaltkreises für Erdungsfehler;Figure 1A: A schematic representation of a sensing circuit for ground faults;

Figur 2: ein Blockschaltbild, eines Schaltscnützes für Drenstrom mit der als Festkörperschaltkreis ausgeführten Überlastschutzeinrichtung;Figure 2: a block diagram of a switch for Drenstrom with the overload protection device designed as a solid-state circuit;

Figur 2A: ein Blockschaltbild eines Schaltschützes für einen Einzelleiter mit der als Festkörperschaltkreis ausgeführten Überlastschutzeinrichtung;FIG. 2A: a block diagram of a contactor for a single conductor with the solid-state circuit Overload protection device;

Figur 3: ein funktionelles Blockschaltbild der als Festkörperschaltkreis ausgeführten Überlastschutzeinrichtung mit den Signalpfaden für die verschiedenen Fehlerbedingungen ;Figure 3: a functional block diagram of the solid-state circuit executed overload protection device with the signal paths for the various error conditions ;

Figur 4: eine graphische Darstellung der in Prozentwerten ausgedrückten überlastströme als Funktion der Zeit, die notwendig sind, um das Abschalten des elektrischen Systems oder des Schaltkreises herbeizuführen;Figure 4: a graph of the expressed in percentages overload currents as a function of the time it takes to switch off the electrical System or circuit;

Figur 5: eine beispielhafte Darstellung des physikalischen Verbindungsplans für den in den Figuren 1, 1A, 2 und 2A dargestellten Gerät.FIG. 5: an exemplary representation of the physical connection diagram for the in FIGS. 1, 1A, 2 and 2A device shown.

In der ganzen folgenden Darstellung werden gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen. Modifizierte Komponenten, deren strukturelle Betriebsweise ähnlich der von früher beschriebenen Komponenten ist, die sich aber in ihrer Verwendung unterscheiden, werden mit den früher zugeordneten Bezugszeichen versehen, denen noch ein Apostroph (') zugefügt wird.In the whole of the following illustration, the same components are provided with the same reference symbols. Modified components, whose structural mode of operation is similar to that of the components described earlier, but which differs in their use differ, are provided with the previously assigned reference numerals, to which an apostrophe (') is added.

In Figur 2 ist ein Schutzsystem 12 für einen Schaltkreis dargestellt. 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 undIn Figure 2, a protection system 12 is shown for a circuit. In this embodiment of the invention, the protection system 12 comprises a three-phase line with the conductor tracks L1, L2 and L3, which is on the right with a three-phase load and

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auf der linken Seite mit einer Drehstromquelle verbunden sind. Zwischen der Last und der Stromquelle ist ein Stromfühler 14 und ein in Reihe geschalteter Unterbrecher oder Motorschaltschütz 16 geschaltet. In der Ausführungsform von Figur 2 ist ein Einzelstrom IL dargestellt, der in der Leitung L1 fließt. Es versteht sich von selbst, daß andere Strome 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.are connected to a three-phase power source on the left. A current sensor 14 is located between the load and the power source and a series-connected breaker or motor contactor 16 connected. In the embodiment of FIG a single current IL is shown, which flows in the line L1. It goes without saying that other currents in the other Lines L2 and L3 can flow and also normally flow, the further currents with the current IL in certain Relationship. The choice of the current IL was only made here in order to make the representation as simple as possible.

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 enthält ein widerstandbehaftetes 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 Figur 2 verwendet werden kann. Parallel zum Lastwiderstandsmodul 22 können weitere Moduln geschaltet werden, z.B. ein Erdungsfehler-Modul 24, eine Logikschaltung 26 für die inverse Zeit, eine Abfühleinrichtung 28 für Phasenverlust und ein Hilfsmodul 30, in dem Dinge wie eine Schalttafel für eine Feldprüfung, ein Indikator für eine Überlastbedingung, oder lange Beschleunigungsmodule enthalten sind, die genau im US-Patent Nr. 3,996,499 beschrieben sind. Die übrigen Elemente werden dann beispielsweise an die Klemmen 32 und 34 angeschlossen. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Module und 30 entfernt oder ersetzt werden können und daß andere Module hinzugefügt werden können, vorausgesetzt, die Parallelschaltung mit dem Lastwiderstandsmodul 22 wird beibehalten. Jeder 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 Ausgangsschalter 38 verbunden ist, der seinerseits mit dem früher beschriebenen Unterbrecher oder Motorschaltschütz 16 in Verbindung steht. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der ErfindungFor the current sensor 14, two output terminals are provided which with 18 and 20 are designated. A load resistor module 22 is connected to the terminals 18 and 20. The load resistor module contains a resistive element which can be connected between terminals 18 and 20 to supply the current IL in to convert a voltage V, which can be used by the further devices for circuit protection in the device of FIG. Further modules can be connected in parallel to the load resistor module 22, e.g. an earth fault module 24, a logic circuit 26 for the inverse time, a phase loss sensor 28 and an auxiliary module 30 in which things like a Control panel for a field test, an indicator of an overload condition, or long accelerator modules are included, as described in detail in U.S. Patent No. 3,996,499. The remaining Elements are then connected to terminals 32 and 34, for example. It should be noted that the modules and 30 can be removed or replaced, and other modules can be added, provided the parallel connection with the load resistor module 22 is retained. Each of the circuits 24, 26, 28 described above and 30, for example, has an output terminal which can be connected to a line 36 which in turn is connected to an output switch 38 is connected, which in turn is connected to the circuit breaker or motor contactor 16 described earlier stands. A preferred embodiment of the invention

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ist die Spannung V an den Ausgangsklemmen 18 und 20 proportional zum Strom IL. Wenn der erwartete Anstieg des Stroms IL eine beträchtliche Größe erreicht, kann ein verschiedener Lastwiderstand zwischen den Klemmen 18 und 20 eingebracht werden, um ungefähr dieselbe Spannung zwischen diesen Klemmen zu erhalten, selbst wenn der Strom IL beträchtlich größer ist. Dieselbe Kompensation durch Substitution eines geeigneten Widerstands kann angewandt werden, wenn der zu messende Strombereich beträchtlich kleiner ist. Dies hat zur Folge, daß die Elemente 24 bis 30 nicht geändert werden müssen, da sie nur auf die Spannung V W ansprechen. Dies bedeutet weiterhin, daß der Ausgangsschalter 38 nicht geändert werden muß. Der Widerstandswert des Lastwiderstands 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 inverse Zeit liefert ein Ausgangssignal, das üblicherweisethe voltage V at the output terminals 18 and 20 is proportional to the current IL. When the expected increase in the current IL reaches a considerable magnitude, a different load resistance can be introduced between the terminals 18 and 20 in order to obtain approximately the same voltage between these terminals, even if the current IL is considerably greater. The same compensation by substituting a suitable resistor can be used if the current range to be measured is considerably smaller. As a result, elements 24 to 30 do not have to be changed since they only respond to voltage V W. This also means that the output switch 38 does not have to be changed. The resistance of the load resistor 22 is therefore changed so that the voltage V between the terminals 18 and 20 will always be approximately the same regardless of the IL characteristics of the load when the load is operated at 100% nominal value. The logic circuit 26 for the inverse time provides an output signal , usually

als I T bezeichnet wird und im Stand der Technik allgemein bekannt ist. Kurz gesagt liefert die Logikschaltung 26 für die inverse Zeit ein Ausgangssignal mit einer Zeitperiode, die sich mit dem Wert der Spannung V an ihrem Eingang ändert.is referred to as I T and is well known in the art is. In short, the logic circuit 26 provides an output signal for the inverse time with a time period which extends changes with the value of the voltage V at its input.

Tn Figur 2A ist ein weiteres Schutzsystem 12 für Geräte dargestellt, das eingesetzt wird, wenn eine einzelne Phase oder eine Gleichstromlast und Quelle vorliegt. In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung liefert eine einzelne Phase oder eine Gleichstromleitung L1' Energie von einer auf der linken Seite dargestellten Gleichstromquelle an eine Gleichstromlast auf der rechten Seite. Weiter ist ein Schaltkreisunterbrecher mit einem einzelnen Kontakt oder ein Motorschütz 16' vorgesehen, in dem ein Kontakt S zur Unterbrechung des Stromes IL¹ angebracht ist. Für Anwendungen mit Wechselstrom kann der Stromfühler 14' gleich dem in Figur 2 dargestellten sein. Das Lastwiderstandsmodul 22' unterscheidet sich von dem Lastwiderstandsmodul 22 in Figur 2 nur darin, daß die Gesamtströme IL¹ sich deutlich vom Bereich des Stromes IL in Figur 2 unterscheiden können und daher ο inenReferring to Figure 2A, there is shown another device protection system 12 which is used when there is a single phase or DC load and source. In this embodiment of the invention, a single phase or DC line L1 'supplies power from a DC power source shown on the left to a DC load on the right. Furthermore, a circuit breaker with a single contact or a motor contactor 16 'is provided in which a contact S for interrupting the current IL ^{1 is} attached. For applications with alternating current, the current sensor 14 'can be the same as that shown in FIG. The load resistance module 22 'differs from the load resistance module 22 in FIG. 2 only in that the total currents IL ¹ can clearly differ from the range of the current IL in FIG. 2 and therefore ο inside

:.:..:"····: 321 51 SQ:.: ..: "····: 321 51 SQ

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höheren Widerstandswert aufweisen, sodaß die Spannung V ungefähr die gleichen Werte wie im Gerät von Figur 2 hat. Die Logikschaltung 26' für die inverse Zeit und das Hilfsmodul 30' können jedoch genau dieselben sein wie ihre entsprechenden Module von Figur 2. Die vielseitige Verwendung der Schutzeinrichtung für Schaltkreise wird hiermit deutlich. Es ist festzustellen, daß bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung keine Abführvorrichtung für Phasenverlust vorhanden ist, da diese Funktionen typisch für Mehrphasenwechselstromgerate sind. Weiter ist festzustellen, daß die Ausgangssignale der Module 26' und 30' beispielsweise mit der Leitung 36' verbunden sind, die ihrerseits einen Eingang für den Ausgangsschalter 38' darstellt, der widerum Leitung 40 steuert, mit der der Unterbrecher für den Schaltkreis oder der Motorschütz 16 betätigt wird. In ähnlicher Weise steuert in Figur 2 der Ausgangsschalter 38 Leitung 40, mit der der Unterbrecher oder der Motorschütz 16 betätigt wird.have a higher resistance value, so that the voltage V has approximately the same values as in the device of FIG. The logic circuit 26 'for the inverse time and the auxiliary module 30' however, can be exactly the same as their corresponding modules of Figure 2. The versatile uses of the protective device for circuits is hereby clear. It should be noted that in this embodiment of the invention, none Phase loss evacuation device is present as these functions are typical of multi-phase AC devices. Further it should be noted that the output signals of modules 26 'and 30' are connected, for example, to line 36 ', the in turn represents an input for the output switch 38 ', which in turn controls line 40 with which the breaker for the circuit or the motor contactor 16 is actuated. Similarly, in Figure 2, output switch 38 controls line 40, with which the interrupter or motor contactor 16 is actuated will.

In Figur 5 ist der physikalische Verbindungsplan für das in den Figuren 1, 1A, 2 und 2A dargestellte Gerät gezeigt. Das Gehäuse 58 für das Schutzsystem enthält die in Figur 1 bezeichneten elektronischen Schaltungen mit Ausnahme des Unterbrechers oder Motorschütz 16, der Last M und dem Lastwiderstandsmodul 22. Die Energie für die Schaltung wird über Klemmen A und B an der Oberseite des Gehäuses 58 zugeführt; der Knopf für das Zurücksetzen und der Auslöse-Indikator LED2 liegen benachbart dazu. Die Kontakte für das Relais RE1 sind ebenfalls auf der Oberseite des Gehäuses 58 angebracht. Die Leiter L1, L2 und L3 laufen durch Stromtransformatoren, die im Gehäuse 58 enthalten sind und ermöglichen es, die überlastschutzeinrichtung seriell in den elektrischen Schaltkreis einzubauen. Die Module 60, wie das in Figur 5 dargestellte, weisen Modulkontaktstifte 62 auf, deren Anordnung so gewählt ist, daß sie mit den Steckklemmen 6 6 des Schutzsystems übereinstimmen. Die Steckklemmen 66 des Schutzsystems sind so angeordnet, daß der Modul 60 nur in einer einzigen möglichen Weise eingeführt werden kann.FIG. 5 shows the physical connection diagram for the device shown in FIGS. 1, 1A, 2 and 2A. The case 58 for the protection system contains the electronic circuits designated in FIG. 1 with the exception of the interrupter or Motor contactor 16, the load M and the load resistor module 22. The energy for the circuit is via terminals A and B on the Fed to the top of the housing 58; the reset button and the LED2 trip indicator are adjacent. The contacts for relay RE1 are also on the top of the housing 58 attached. The conductors L1, L2 and L3 run through current transformers contained in housing 58 and make it possible to install the overload protection device in series in the electrical circuit. The modules 60, like that shown in Figure 5, have module contact pins 62, the arrangement of which is chosen so that they are with the plug-in terminals 6 6 of the protection system. The plug-in terminals 66 of the protection system are arranged so that the module 60 only can be introduced in a single possible way.

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Die Steckkleitimen 66 des Schutzsystems werden von den Modulen 60 verwendet, um Funktionen auszuführen, die über die des Schutzsystems für den Schaltkreis hinausgehen. Auf der Rückseite des Moduls 60 sind durch das Modul hindurchgehende Kontaktstifte 64 vorgesehen, mit denen ähnliche Module 60 aufgesteckt werden können, sodaß eine Vielzahl von Modulen 60 verwendet werden können. Die Steckklemmen 66 des Schutzsystems sind redundant angebracht, mit Ausnahme der Klemme GF für Erdungsfehler, sodaß Modul 60 in den linken oder rechten Satz von Steckklemmen 66 des Schutzsystems eingeführt werden kann. ^*" Das Gehäuse 58 des Schutzsystems kann mit Hilfe der Montageklammern 68 auf eine beliebige geeignete Oberfläche montiert werden, sodaß eine enge Nachbarschaft zu dem zu schützenden Gerät ermöglicht wird.The Steckkleitimen 66 of the protection system are from the modules 60 is used to perform functions beyond those of the circuit protection system. On the back side of the module 60, contact pins 64 passing through the module are provided, with which similar modules 60 are attached so that a variety of modules 60 can be used. The plug-in terminals 66 of the protection system are installed redundantly, with the exception of the GF terminal for earth faults, so that module 60 is in the left or right set can be introduced by plug-in terminals 66 of the protection system. ^ * "The housing 58 of the protection system can be secured with the help of the mounting brackets 68 can be mounted on any suitable surface so as to be in close proximity to that to be protected Device is enabled.

Structure of the protection system

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine Drehstromleitung mit einer Drehstromquelle, die einen Motor M steuert, der eine Drehstromlast darstellt. In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfassen die elektrischen und elektronischen Elemente eine Abfühlschaltung 14 für den Strom, ein Lastwiderstandsmodul 22, eine Logikschaltung 50 für die inverse Zeit, 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 Stromtransformator CT1 in der Stromabfühlschaltung 14 abgefühlt. Der Widerstand R2, der in Serie mit dem Potentiometer P1 im Lastwiderstandsmodul 22 geschaltet ist, stellt das früher beschriebene Lastwiderstandsmodul 22 dar, über dem die Ausgangsspannung V erscheint- Es ist darauf hinzuweisen, daß das Potentiometer P1 ein fester Widerstand sein kann, wenn ein bestimmter Lastnennwert 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-Figure 1 shows an embodiment of the invention for a Three-phase line with a three-phase current source, which has a motor M controls, which represents a three-phase load. In this embodiment of the invention, the electrical and electronic Elements a sensing circuit 14 for the current Load resistance module 22, a logic circuit 50 for the inverse time, an output 52, a motor contactor 16, a logic 28 for Phase loss, a power supply 54 and a test circuit 56 shown in schematic form. In this case a Current IL flowing through the line L1 is sensed by a current transformer CT1 in the current sensing circuit 14. The resistance R2, which is in series with potentiometer P1 in the load resistor module 22 is connected, represents the load resistor module 22 described earlier, across which the output voltage V Appears - It should be noted that the potentiometer P1 can be a fixed resistor when a certain load rating is known. Similarly, the current IL flowing through the current sensor 14 in conductors L2 and L3 generates through the current transformers CT2 and CT3 available there Voltage across the load resistor module 22. The

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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 Varistor V1 ist mit den Ausgangsklemmen der Drehstrombrücke verbunden.transformers CT1, CT2 and CT3 induced current is turned into one Rectified three-phase bridge that consists of diodes D1, D2, D3, D4, D5 and D6 consists. A varistor V1 is connected to the output terminals of the three-phase bridge.

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 angeschlossen. Der Ausgang der Stromabfühlschaltung 14 erzeugt im wesentlichen eine Gleichspannung, sodaß die Verbindung zum Widerstand R2 als + Klemme 42 und die Verbindung zum Potentiometer P1 als - Klemme 44 bezeichnet ist und den Ausgangsklemmen 18 bzw. 20 der Stromabfühlschaltung 14 entspricht. Es ist darauf hinzuweisen, daß die - Klemme 44 und der Massepunkt des Schaltkreises (als Erdung bezeichnet) auf dem gleichen Potential liegen. Die + Klemme 42 ist mit der Katode 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, sowie 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 Katode der Zener-Diode ZD1 verbunden, ein Ende des Widerstands R12 und der Anschluß für das negative Eingangssignal des Vergleichsschaltkreises MC4. Mit dem anderen Ende des Widerstands R9 ist der verschiebbare Kontakt und ein Anschluß des Potentiometers P2 verbunden, ein Anschluß des Kondensators C2, die Anode der Zener-Diode ZD1, der Anschluß für das positive Eingangssignal der Vergleichsschaltungen MC4 und MC3, sowie die Anode der Diode D8. Die Katode von D8 ist mit dem Anschluß für das negative Eingangssignal des Komparators MC3 verbunden, mitThe neutral connections of the current transformers CT1, CT2 and CT3 have one end of a resistor R1 and a terminal GF connected for ground fault. The other end of the resistor R1 is connected between the resistor R2 and the potentiometer P1. The output of the current sensing circuit 14 generates essentially a DC voltage, so that the connection to the Resistor R2 is designated as + terminal 42 and the connection to potentiometer P1 as - terminal 44 and the output terminals 18 and 20 of the current sensing circuit 14 corresponds. It should be noted that the - terminal 44 and the ground point of the Circuit (referred to as ground) are at the same potential. The + terminal 42 is with the cathode of Diode D7, one end of resistors R4, R9 and R14 as well as with the Anodes of diodes D9 and D10 connected. The negative terminal 44 is connected to one end of the capacitance C1, C5 and C6, as well with the anode of the Zener diode ZD6, one end of the capacitance C8, the negative inputs of the operational amplifier OA1 and a comparison circuit MC7, with one end of resistors R32 and R36 and finally with the emitters of the transistors T1 and T2 connected. The anode of diode D7 is with the other Connected to the end of the capacitance C1 as well as to the remaining end of the resistor R4. The same applies to the anode of diode D7 Cathode connected to the Zener diode ZD1, one end of the resistor R12 and the connection for the negative input signal of the comparison circuit MC4. The other end of the resistor R9 is the sliding contact and a connection of the potentiometer P2 connected, one connection of the capacitor C2, the anode of the Zener diode ZD1, the connection for the positive input signal the comparison circuits MC4 and MC3, as well as the anode of the diode D8. The cathode of D8 is with the connection for the negative input of the comparator MC3 connected to

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dem anderen Ende von Widerstand R12 und einem Ende der Widerstände R 25 und R27, der Anode von Diode D14 und der Katode von Diode D13. Der verbleibende Anschluß der Kapazität C2 ist mit dem verbleibenden Anschluß von Potentiometer P2 und mit Masse verbunden. Mit der Katode von Diode D9 ist ein Ende von Widerstand R17 verbunden. Die Katode von Diode D10 ist mit der Katode 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 verbleibende 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 Betrieb im Schalter S1 und schließlich die Katoden der Zener-Dioden ZD9 und ZD10, die einen Teil der Brückenschaltung 46 im Netzgerät bilden. Das andere Ende von Widerstand R16 ist mit dem Anschluß für das Ausgangssignal des Vergleichsschaltkreises MC3, der Anode von Diode D11 und einem Ende von Widerstand R20. Die Katode der Diode D11 und das andere Ende von Widerstand R20 sind mit der Katode von Diode D12 und der Katode der Zener-Diode ZD4 verbunden. Die Anode der Diode D12 ist mit einem Ende von Widerstand R22 verbunden, dem anderen Ende von Widerstand R24, dem Anschluß für das negative Eingangssignal, des Operationsverstärkers OA1 und dem verbleibenden Anschluß der Kapazität C6. Die Anode der Diode D13 ist mit dem verbleibenden Ende von Widerstand R21 und Kapazität C5 verbunden sowie mit dem Anschluß für das negative Eingangssignal des Vergleichsschaltkreises MC8. Der Anschluß für das negative Eingangssignal des Vergleichsschaltkreises MC8 ist mit der Auslöseklemme "T" verbunden. Mit der Katode von Diode D14 ist die Katode der Zener-Diode ZD6 und die Klemme für das negative Eingangssignal des Vergleichsschaltkreises MC7 verbunden. Mit der Anode der Zener-Diode ZD3 ist das andere Ende von Widerstand R22 verbunden.the other end of resistor R12 and one end of the resistors R 25 and R27, the anode of diode D14 and the cathode from diode D13. The remaining terminal of the capacitance is C2 connected to the remaining connection of potentiometer P2 and to ground. With the cathode of diode D9 is an end of Resistor R17 connected. The cathode of diode D10 is with the The cathode of the Zener diode ZD3 and one end of the resistor R24 are connected. There is one end to the other end of resistor R17 connected by resistor R15, one end of resistor R21 and the terminal for the output signal of the comparison circuit MC4. With the other end of resistor R14 is the remaining one End of resistors R15 and R25 connected, one end of Resistor R16 and capacitance C9, the positive inputs for the operational amplifier OA1 and the comparison circuit MC7, one end of the normally closed switch SW1 End of resistor R30, the contact for automatic operation in switch S1 and finally the cathodes of the Zener diodes ZD9 and ZD10, which form part of the bridge circuit 46 in the power supply unit. The other end of resistor R16 is to the terminal for the output of comparison circuit MC3, the anode of diode D11 and one end of resistor R20. the The cathode of diode D11 and the other end of resistor R20 are connected to the cathode of diode D12 and the cathode of Zener diode ZD4 tied together. The anode of diode D12 has one end of resistor R22 connected to the other end of resistor R24, the connection for the negative input signal, of the operational amplifier OA1 and the remaining connection of the capacitance C6. The anode of diode D13 is with the remaining end of resistor R21 and capacitance C5 connected as well as to the connection for the negative input signal of the comparison circuit MC8. The connection for the negative input signal of the comparison circuit MC8 is connected to the trip terminal "T". With the cathode of diode D14 is the cathode of the Zener diode ZD6 and the terminal for the negative input signal of the comparison circuit MC7 connected. The other end of resistor R22 is connected to the anode of Zener diode ZD3.

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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 zusammentreffen, ist von einem Schutzband umringt. Das Schutzband ist eine elektrisch leitfähige Bahn, die die genannten Verbindungen auf beiden Seiten einer Platte mit gedruckten Schaltungen umringt, die die bevorzugte Realisierung der vorliegenden Ausführungsform darstellt, wobei das Schutzband elektrisch mit der Katode 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 Schaltkartenimpedanzen zwischen Masse oder Versorgungsspannungen, die falsche Signale in dem Schaltkreis hervorrufen.The connection points at which the resistors R22 and R24, the Capacitance C6, the terminal for the negative input signal of the operational amplifier OA1 and the anode of the diode D12 meet, is surrounded by a protective tape. The protective tape is an electrically conductive sheet that has the aforementioned connections on either side of a board surrounded by printed circuit boards, which is the preferred implementation of the present embodiment with the protective tape electrically connected to the cathode of D13. The purpose of the protective tape is is to ring around the critical signal paths that can be influenced by impedances that are harmful to each other can affect the operation of the circuit. These impedances are determined, for example, by the construction of the Circuit board that determines cleanliness and humidity. Using a protective tape reduces the possibility of Circuit board impedances between ground or supply voltages that create false signals in the circuit.

In Figur 1A ist ein Schaltkreis für Erdungsfehler dargestellt, der zum Anschluß an die in Figur 1 gezeigte Schaltung dient. Der Anschluß erfolgt, indem die Klemmen GF, -, +, T und K der Schaltung 24 für Erdungsfehler mit den Klemmen GF, -, +, T und K der in Figur 1 gezeigten schematischen Darstellung verbunden werden. A ground fault circuit is shown in Figure 1A, which is used for connection to the circuit shown in FIG. The connection is made by connecting the terminals GF, -, +, T and K of the circuit 24 for ground faults can be connected to the terminals GF, -, +, T and K of the schematic representation shown in FIG.

Mit der GF-Klemme der Schaltung 24 für Erdungsfehler ist ein Anschluß von Widerstand R8 verbunden, während der andere Anschluß 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 Katode des gesteuerten Silizium-Gleichrichters SC1. Mit dem Plus (+) -Anschluß ist ein Anschluß der Widerstände R7 und R19 verbunden.With the GF terminal of circuit 24 for ground fault is a Terminal of resistor R8 connected, while the other terminal of resistor R8 to the terminals for the positive and negative input signals of the comparison circuits MC1 and MC2, respectively. The minus (-) terminal is an end of the resistor R5, the anode of the Zener diode ZD2, a connection of the capacitors C4 and C7, the input terminal for the negative voltage supply for comparison circuit MC6, a connection of the resistor R26 and the cathode of the controlled Silicon rectifier SC1. With the plus (+) connection one terminal of the resistors R7 and R19 is connected.

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Mit der Auslöseklemme (T) ist die Katode der Diode D15 verbunden .The cathode of diode D15 is connected to the release terminal (T) .

Mit dem anderen Ende des Widerstands R5 ist der Eingangsanschluß für das negative Signal des Vergleichsschaltkreises MC1 verbunden 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 dem verschiebbaren 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 Ausgangssignal 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 negative 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 lichtemittierenden 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 Vergleichsschaltkreises MC6 und der Katode der Zener-Diode ZD2. Der andere Anschluß des Widerstands R19 ist mit dem Anschluß für das Ausgangssignal des Vergleichsschaltkreises MC5 verbunden und einem Anschluß des Widerstands R18. Der andere Anschluß von R18 ist mit dem Anschluß für das positive Eingangssignal des Vergleichsschaltkreises MC6 und mit dem verbleibenden Anschluß von C4 verbunden. Der Anschluß für das Ausgangssignal des Vergleichsschaltkreises MC6 ist mit der Anode von Diode D15 und der Katode der Zener-Diode ZD5 und dem verbleibenden Anschluß von R23 verbunden. Die Anode der Zener-Diode ZD5 ist mit dem verbleibenden Anschluß von C7, R26 verbunden und von da mit dem SteueranschlußThe input terminal for the negative signal of the comparison circuit MC1 is connected to the other end of the resistor R5 and one terminal of the resistor R6. At the other end of the resistor R6 one terminal of the potentiometer P3 is connected, while the other connection of potentiometer P3 is connected to the sliding contact of potentiometer P3, to the input for the positive signal of the comparison circuit MC2 and with the remaining connection of R7. The connection for the output signal of the comparison circuit MC1 is connected to the terminal for the output signal of the comparison circuit MC2 and with a Terminal of resistors R10 and R11 connected. The other end of the resistor R10 is connected to the input terminal for the negative signal of the comparison circuit MC5 and to one terminal of the capacitor C3, while the other terminal of the capacitor C3 is connected to ground. The other connection of resistor R11 is connected to one terminal of resistor R13 connected, the terminal for the positive voltage signal from MC6, one terminal of resistor R23, the anode of the light-emitting Diode LED1 and from there to terminal K. The other end of the resistor R13 is with the connection for the positive Input signal of the comparison circuit MC5 connected, the connection for the negative input signal of the comparison circuit MC6 and the cathode of the Zener diode ZD2. The other connection of the resistor R19 is with the connection for the output signal of the comparison circuit MC5 and one terminal of the resistor R18. The other connection from R18 is connected to the terminal for the positive input signal of the comparison circuit MC6 and to the remaining terminal of C4. The connection for the output signal of the comparison circuit MC6 is with the anode of diode D15 and the cathode of Zener diode ZD5 and the remaining terminal of R23 connected. The anode of the Zener diode ZD5 is with the remaining one Connection of C7, R26 connected and from there to the control connection

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des gesteuerten Silizium-Gleichrichters SC1. Der positive Anschluß von SC1 ist mit einem Ende des Widerstands R28 verbunden, während das andere Ende mit der Katode der lichtemittierenden Diode LED1 verbunden ist.of the controlled silicon rectifier SC1. The positive connection from SC1 is connected to one end of resistor R28, while the other end is connected to the cathode of the light emitting diode LED1.

Wieder zurück in Figur 1 ist der verbleibende Anschluß des Kondensators C8 mit dem Anschluß für das positive Signal des Operationsverstärkers 0A1 verbunden, dem verbleibenden Anschluß von Widerstand R27 und einem Anschluß von Widerstand R29. Der Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 0A1 ist mit dem Eingang für das positive Signal des Vergleichsschaltkreises MC7 verbunden. Der Ausgangsanschluß des Vergleichsschaltkreises MC7 ist mit dem verbleibenden Anschluß des Widerstands R29 und der Katode 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 Anschluß für das Ausgangssignal des Vergleichsschaltkreises MC8 ist mit der Katode von Diode D17 verbunden und der Katode der Zener-Diode ZD7. Die Anode der Zener-Diode ZD7 ist mit dem verbleibenden 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 Anschluß des Kondensators C11 und der Anode der Zener-Diode ZD11. Der Kollektor des Transistors T1 ist mit dem verbleibenden Anschluß des Kondensators T11 verbunden, der Anode der Zener-Diode ZD8 und der Katode der lichtemittierenden Diode LED2. Die Anode der lichtemittierenden Diode LED2 und die Katode der Zener-Diode ZD8 sind mit dem verbleibenden Ende des Widerstands R30 und mit dem Kontakt "Handbetrieb" des Umschalters S1 verbunden. Die Katode 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 Katode der Diode D20 ist mit dem Kollektor von Transistor T2 verbunden, der Anode von Diode D21 und einem Anschluß von Wider-Back in Figure 1 is the remaining terminal of the capacitor C8 connected to the terminal for the positive signal of the operational amplifier 0A1, the remaining terminal of resistor R27 and one connection of resistor R29. Of the The output connection of the operational amplifier 0A1 is connected to the input for the positive signal of the comparison circuit MC7 tied together. The output terminal of the comparison circuit MC7 is with the remaining connection of the resistor R29 and the Cathode connected by diode D16. The input for the positive signal of the comparison circuit MC8 is connected to the anodes of the Diodes D16 and D17 connected and from there to one terminal of the Resistor R31. The remaining terminal of resistor R31 is connected to the center terminal of switch S1. The connection for the output signal of the comparison circuit MC8 is connected to the cathode of diode D17 and the cathode of Zener diode ZD7. The anode of the Zener diode ZD7 is connected to the remaining terminal R32 and to the base of the NPN transistor T2. The remaining terminal of resistor R36 is connected to the base of NPN transistor T1, one terminal of the capacitor C11 and the anode of the Zener diode ZD11. The collector of the transistor T1 is connected to the remaining terminal of the capacitor T11, the anode of the Zener diode ZD8 and the cathode of the light emitting diode LED2. The anode of the light emitting diode LED2 and the cathode of the Zener diode ZD8 are connected to the remaining end of resistor R30 and to the "manual mode" contact of switch S1. The cathode the Zener diode ZD11 is connected to the anode of the diode D20 and one terminal of the resistor R35. The remaining one Terminal of resistor R35 is connected to the K terminal. The cathode of diode D20 is connected to the collector of transistor T2 connected, the anode of diode D21 and one connection of resistor

⁰⁹ * ⁰⁹ *

■::····: 32.1-51 ao■ :: ····: 32.1-51 ao

a ο · Va ο · V

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stand R3. Der verbleibende Anschluß von Widerstand R3 ist mit einem der Spulenanschlüsse des Relais RE1 verbunden. Der verbleibende Spulenanschluß von Relais RE1 ist mit der Katode von Diode D21 verbunden, dem verbleibenden Kontakt des Tastschalters 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 Anscnlüsse für den itfechselstromeingang der Brückenschaltung 46 im Netzgerät ist mit einem Anschluß des Widerstands R34 verbunden, während der andere Anschluß des Widerstands R34 an die Klemme B angeschlossen ist. Der verbleibende Wechselstromeingangsanschluß für die Brückenschaltung 46 im Netzgerät ist mit einem Anschluß des Widerstands R33 und der Kapazität C10 verbunden ,während die verbleibenden Anschlüsse der Kapazität C10 und des Widerstands R33 zusammengeführt sind und an die Klemme A angeschlossen sind.stood R3. The remaining connection of resistor R3 is with connected to one of the coil connections of the relay RE1. The remaining one The coil connection of relay RE1 is with the cathode of Diode D21 connected, the remaining contact of the push button switch SW1 and from there to the terminal K. The remaining connection the capacitance C9 is connected to ground, as is the negative connection of the bridge circuit 46 in the power supply unit. One of Connections for the AC input of the bridge circuit 46 in the power supply is connected to one terminal of the resistor R34, while the other terminal of the resistor R34 to the Terminal B is connected. The remaining AC input terminal for the bridge circuit 46 in the power supply is with connected to one terminal of the resistor R33 and the capacitance C10, while the remaining terminals of the capacitance C10 and resistor R33 are brought together and connected to terminal A.

Die Kontakte des Relais RE1 (siehe Figur 1) stellen einen im Normalfall offenen einpoligen Satz von Kontakten dar, von denen ein Anschluß mit einem Spulenanschluß eines Motorschützes 16 verbunden ist, während der verbleibende Spulenanschluß mit einem Anschluß einer Spannungsquelle V_e verbunden ist. Der verbleibende Anschluß der Spannungsquelle V_c ist mit dem verbleibenden An-Schluß der im Relais RE1 enthaltenen Kontakte verbunden. Die im Motorschutz 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 Motorschütz 16 eine Standard-Motor-Startereinrichtung verwenden kann mit Start- und Stop-Knöpfen für die Steuerung der Last.The contacts of relay RE1 (see FIG. 1) represent a normally open single-pole set of contacts, one terminal of which is connected to a coil terminal of a motor contactor 16, while the remaining coil terminal is connected to a terminal of a voltage source V _e . The remaining connection of the voltage source V _c is connected to the remaining connection of the contacts contained in the relay RE1. The contacts 16A, 16B and 16C contained in the motor protection 16 normally represent open contacts and are connected in series with the conductors L1, L2 and L3. It should be noted that the motor contactor 16 can use a standard motor starter device with start and stop buttons to control the load.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung sind die Vergleichsschaltkreise MC3, MC4, MC7 und MC8 Teil einer integrierten Schaltung, sodaß zwar jede der vier Vergleichsschaltungcn ein Eingangssignal benötigt, aber nur eine Versorgungsspannungsquelle erforderlich ist(siehe Tabelle 1).In the preferred embodiment of this invention, the Comparison circuits MC3, MC4, MC7 and MC8 part of an integrated Circuit so that each of the four comparison circuits requires an input signal, but only one supply voltage source is required (see Table 1).

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Aufgrund des modularen Aufbaus der vorliegenden Erfindung sind verschiedene Verbindungspunkte bestimmt, sodaß verschiedene Module verwendet werden können. Um somit den möglichen Austausch des Laytwiderstandsmoduls 22 üu erleichtern, wird eine + Kiuiiuue 42 und eine - Klemme 44 in der im Vorstehenden beschriebenen Weise zur Verfügung gestellt, die den Klemmen 18 und 20 von Figur 2 entsprechen. Zusätzlich wird eine mit "T" bezeichnete Auslöseklemme zur Verfügung gestellt, sodaß 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.Because of the modular nature of the present invention, different connection points are defined so that different modules can be used. In order to facilitate the possible exchange of the layer resistance module 22 üu, a + Kiuiiuue 42 and a - terminal 44 are provided in the manner previously described, which correspond to the terminals 18 and 20 of FIG 2 correspond. In addition, a release terminal marked "T" is provided, so that a release signal can be entered to cause the protection system to disconnect the load from the source. There is also a GF clamp intended for earth faults to which the neutral connections of the current transformers CT1, CT2 and CT3 are connected. Similarly, a supply terminal K supplies voltage to any circuit necessary for any module should be.

Functioning of the protective device

In Figur 3 sind die hauptsächlichen Funktionen der vorliegenden Erfindung in Konstruktionselemente aufgeteilt dargestellt. Diese Elemente beruhen auf Schaltkreisen in der Darstellung auf dem Niveau von Komponenten und stellen den prinzipiellen Signallaufplan dar.In Figure 3, the main functions of the present invention are shown divided into structural elements. These elements are based on circuits in the representation at the component level and represent the basic signal flow diagram represent.

Einfach ausgedrückt wird ein Netzgerät 54 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 Prüfen 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.In simple terms, a power supply 54 is used to operate most of the components of the present invention. That The power supply unit uses a control or input voltage F5 that for example 115 or 230 volts at 50 or 60 hertz. The voltage is reduced to a working voltage F6 and rectified to a DC power source (F7) which is then used with the various components of the functions for testing 56, overload current and timing 50, phase loss 28 and sensing 24 of ground faults is given. Additionally reference voltages F9 are derived from the DC power source and a reset path from the output function is used.

♦ ti · Φ · φ ο ο ο _Α ♦ ti · Φ · φ ο ο ο _Α

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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 Wechselspannungsausgangssignal, das anschließend zu einem Gleichstrom F2 gleichgerichtet 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 Funktion 50 für Überlaststrom und Zeitsteuerung verwendet, der Funktion 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.A function 14 for sensing the current is used to sense the level of current being used by the load. Of the Current sensing circuit F1 generates an AC voltage output signal, which is then rectified to a direct current F2 and from a current source to a voltage signal F3 is implemented. The one generated by the current sense function 14 Voltage is therefore essentially proportional to the value of the current used by the load. The tension is determined by the function 50 is used for overload current and timing, function 24 for sensing earth faults and function 28 for phase loss as the current used by the load is a convenient indicator of overload current, phase loss and Represents grounding faults.

Die Logik 50 für Überlaststrom und Zeitsteuerung führt zahlreiche Funktionen durch. Der von der Last verwendete Strom wird abgefühlt F10 und stellt daher eine Anzeige für einen Überlaststrom dar. Das Ausgangssignal der Pegelabfühlung ändert sich mit dem von der Last verwendeten Strom, sodaß im Fall einer Überlaststrombedingung ein Überlastzeitschalter F12 gesetzt wird. Wenn der Strompegel in der Last einen vorher bestimmten Wert während einer vorher bestimmten Zeitdauer überschreitet, wird ein Auslöseschalter F14 aktiviert. Außerdem wird bei einem hohen Eingangsstrom in die Last automatisch ein Überlaststromzeitgeber F13 gestartet. In ähnlicher Weise wird bei einer Warmstartbedingung F11, wenn die Last entweder aufgrund ihres fortgesetzten Betriebs oder einer vorhergehenden Überhitzungsbedingung warm ist, der Pegel des Startstroms in der Last überwacht, sodaß der Überlaststromzeitgeber F13 das Auslösen des Auslöseschalters F14 veranlaßt, wenn - wie früher erwähnt - der Laststrom den vorherbo!»L iramUcsn Pcgol überschreitet, aber nur für eine kürzere als die vorherbestimmte Zeitdauer.The overload current and timing logic 50 performs numerous functions. The current used by the load is sensed F10 and therefore represents an indication of an overload current. The output signal of the level sensing changes with the current used by the load so that an overload timer F12 is set in the event of an overload current condition. if the level of current in the load exceeds a predetermined value for a predetermined period of time, becomes a trip switch F14 activated. In addition, when the input current is high an overload current timer F13 is started automatically in the load. Similarly, in a warm start condition F11 if the load is warm either due to its continued operation or a previous overheating condition is monitored, the level of the starting current in the load so that the overload current timer F13 tripping the trip switch F14 caused when - as mentioned earlier - the load current exceeds the previous bo! »L iramUcsn Pcgol exceeds, but only for a shorter than the predetermined length of time.

Die Feldprüffunktion 56 erlaubt es, dem Gleichstrom F7 des Netzgeräts den Zeitschalter F12 für den Überlaststrom der Funktion für Überlaststrom und Zeitsteuerung zu aktivieren und veranlaßtThe field test function 56 allows the direct current F7 of the power supply Activate and cause the timer F12 for the overload current of the function for overload current and time control

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dadurch das Auslösen des grundlegenden Auslöseschalters F14, wodurch eine Fehlerbedingung simuliert wird, mit der die als Festkörperschaltung ausgeführte Schutzeinrichtung der vorliegenden Erfindung geprüft werden kann (F4).thereby tripping the basic trip switch F14, whereby a fault condition is simulated with which the solid-state circuit protection device of the present Invention can be checked (F4).

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 existiert und veranlaßt dabei, daß der Zeitgeber F20 für Erdungsfehler initialisiert wird. Nachdem festgestellt wurde, daß ein Erdungsfehler einen vorherbestimmten Pegel während einer vorherbestimmten Zeitdauer überschreitet, wird die Modulauslösung aktiviert und damit ein Indikator F22 für Erdungsfehler aktiviert. The ground fault sensing function 24 uses the voltage F3 generated by the current sensing function 14 to determine if a ground fault actually exists thereby causing the earth fault timer F20 to be initialized. After finding that a A ground fault exceeds a predetermined level for a predetermined period of time, the module will trip activated and an indicator F22 for ground fault activated.

Die Funktion 28 für Phasenverlust überwacht die von der Stromabfühlfunktion 14 erzeugte Spannung. Wenn festgestellt wurde, daß ein Phasenverlustfehler aufgetreten ist F15, wird ein Zeitschalter F16 für Phasenverlust initialisiert, der dann den zusätzlichen Auslöseschalter F18 veranlaßt, nach einer vorher bestimmten Zeitdauer auszulösen F17.The phase loss function 28 monitors that of the current sense function 14 generated tension. If a phase loss fault is found to have occurred F15, a timer is activated F16 initialized for phase loss, which then causes the additional trigger switch F18, after a predetermined one Time to trigger F17.

Die Ausgangsfunktion 52 überwacht die Stellung des grundlegenden Auslöseschalters F14, der in der Logik 15 für Überlaststrom und Zeitsteuerung enthalten ist, sowie das Ausgangssignal des zusätzlichen Auslöseschalters F18, der in der Funktion 28 für Phasenverlust enthalten ist. Wenn ein Auslösesignal festgestellt wurde, schalten die Relais-Steuertransistoren F25 ein Steuerrelais F26 ab, das seinerseits einen Schütz F27 steuert, der die Spannungsquelle von der Last abtrennt. Zusätzlich veranlaßt die Funktion F25 mit den Relais-Steuertransistoren, daß eine Anzeige F24 erzeugt wird, die außerdem verriegelt wird F23 und eine Ausgangsbedingung darstellt, mit der das Steuerrelais den Schütz in einer offenen Stellung hält, bis ein Rücksetzsignal F8 empfangen wird.The output function 52 monitors the position of the basic trip switch F14, which is in the logic 15 for overload current and time control is included, as well as the output signal of the additional trigger switch F18, which is in function 28 for Phase loss is included. If a trip signal is detected, the relay control transistors F25 switch a control relay F26, which in turn controls a contactor F27, which disconnects the voltage source from the load. In addition, the Function F25 with the relay control transistors that a display F24 is generated, which is also locked F23 and an output condition represents by which the control relay holds the contactor in an open position until a reset signal F8 is received will.

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NETZGERÄT 54POWER SUPPLY 54

In Figur 1 ist die Schaltung 54 für das Netzgerät so ausgelegt, daß sie kontinuierlich von einer Spannungsquelle arbeitet, die an die Klemmen "A" und "B" angeschlossen ist und - wie erwähnt bei 115/230 Volt bei 50/60 Hertz arbeiten kann, abhängig davon, wie die Werte der ausgewählten Komponenten aussehen. Das Herabsetzen der verfügbaren Eingangsspannung erfolgt mit Hilfe des Kondensators C10 als Einrichtung mit einem Spannungsabfall. Der Wert des Widerstands R33 ist so gewählt, daß ein Entladepfad für die Kapazität C10 zur Verfügung gestellt wird, während Widerstand R34 als Strombegrenzer Verwendung findet. Der Brückenschaltkreis 46 des Netzgeräts mit den Dioden D18, D19, ZD9 und ZD10 wandelt die Eingangswechselspannung an den Klemmen "A" und "B" in Gleichstrom (DC) um. Die beiden Zener-Dioden ZD9 und ZD10 begrenzen die maximale Gleich-Versorgungsspannung. Die Wechselstromwelligkeit wird durch den Glättungskondensator C9 reduziert. Die Versorgungsspannung V^. versorgt direkt die Systemvergleichsschaltungen MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7 und MC8 sowie den Operationsverstärker OA-1. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Vergleichsschaltungen MC1 bis MC8 Teil von integrierten Schaltkreisen (IC) sind, in denen - wie in Tabelle I angegeben - vier Vergleichsschaltungen pro integriertem Schaltkreis vorhanden sind.In Figure 1, the power supply circuit 54 is designed to operate continuously from a voltage source which is connected to terminals "A" and "B" and - as mentioned above, can work at 115/230 volts at 50/60 Hertz, depending on what the values of the selected components look like. The available input voltage is reduced using the Capacitor C10 as a device with a voltage drop. The value of the resistor R33 is chosen so that a discharge path for the capacitance C10 is made available, while resistor R34 is used as a current limiter. The bridge circuit 46 of the power supply unit with diodes D18, D19, ZD9 and ZD10 converts the AC input voltage at terminals "A" and "B" into direct current (DC). The two Zener diodes ZD9 and ZD10 limit the maximum DC supply voltage. The AC ripple is reduced by the smoothing capacitor C9. The supply voltage V ^. supplies the system comparison circuits directly MC1, MC2, MC3, MC4, MC5, MC6, MC7 and MC8 as well as the Operational amplifier OA-1. It should be pointed out that the comparison circuits MC1 to MC8 are part of integrated circuits (IC) are in which - as indicated in Table I - four comparison circuits per integrated circuit are present are.

Die Vergleichsschaltungen MC1 bis MC8 im bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind so vorgespannt, daß beim Anlegen einer Spannung an den Anschluß für das positive Eingangssignal, die größer ist als die Spannung am Anschluß für das negative Eingangssignal der Ausgangsanschluß einen Zustand hoher Impedanz aufweist und dadurch im wesentlichen vom restlichen Teil des Schaltkreises abgetrennt ist, während bei einer Spannung am Anschluß für das negative Eingangssignal, die größer ist als die Spannung am Anschluß für das positive Eingangssignal, der Ausgang des Vergleichsschaltkreises elektronisch mit dem negativen Spannungsanschluß des zugehörigen integrierten Schaltkreise.; verbunden ist, der daher mit Masse verbunden ist, wieThe comparison circuits MC1 through MC8 in the preferred embodiment of the present invention are biased so that the Applying a voltage to the terminal for the positive input signal which is greater than the voltage at the terminal for the negative Input signal the output terminal has a high impedance state and thereby substantially different from the rest Part of the circuit is disconnected, while at a voltage at the terminal for the negative input signal, which is greater than the voltage at the connection for the positive input signal, the output of the comparison circuit electronic with the negative Voltage connection of the associated integrated circuits .; is connected, which is therefore connected to ground, such as

WS 318 P - 2477WS 318 P-2477

es die schematischen Darstellungen in den Figuren 1 und 1A zeigen.it the schematic representations in Figures 1 and 1A demonstrate.

TABLE I.

BEZEICHNUNGDESCRIPTION

Zweckpurpose

IC-2 IC-2 IC-1 IC-1 IC-2 IC-2 IC-1 IC-1 IC-3IC-2 IC-2 IC-1 IC-1 IC-2 IC-2 IC-1 IC-1 IC-3

MC1 • MC2 MC MC MC5 MC MC MC OA-1MC1 • MC2 MC MC MC5 MC MC MC OA-1

Vergleichsschaltung für das Abfühlen von ErdungsfehlernComparison circuit for sensing earth faults

Vergleichsschaltkreis für das Abfühlen von ErdungsfehlernComparison circuit for sensing ground faults

Vergleichsschaltkreis für den Zeitschalter über LaststromComparison circuit for the timer via load current

Vergleichsschaltkreis für den Zeitschalter PhasenverlustComparison circuit for the phase loss timer

Vergleichsschaltkreis für Zeitsteuerung ErdungsfehlerCompare circuit for timing ground fault

Vergleichsschaltkreis für Auslöser bei ErdungsfehlerComparison circuit for triggers in the event of a ground fault

Vergleichsschaltkreis für Auslöser bei ÜberlaststromComparison circuit for releases in the event of an overload current

Vergleichsschaltkreis für zusätzlichen AuslöseschalterComparison circuit for additional trip switch

Pufferbuffer

Ebenfalls von der Versorgungsspannung V_x, werden versorgt die Auslöse-Indikatoren, lichtemittierende. Dioden LED1 und LED2, der Ausgangsschaltkreis 250, der Prüfschaltkreis 56 und die Anschlüsse für die Bezugsspannung. Die Bezugsspannungen V₁, V„ werden von der Versorgungsspannung V_R mit Hilfe des Widerstands R25, der Diode D14 und der Zener-Diode ZD6 abgeleitet. Es werden also zwei Bezugsspannungen erzeugt, wobei die erste an der Anode von Diode D14 erzeugte Bezugsspannung V1 die Z eitsteuerung für überlastströme und die Auslösepunkte für das Umschalten der Vergleichsschaltungen MC3 und MC4 bestimmt (siehe Tabelle I) . Die zweite an der Katode der Zener-Diode ZD6 or;:cuqteThe light-emitting trip indicators are also supplied by the supply voltage V _x. Diodes LED1 and LED2, the output circuit 250, the test circuit 56 and the connections for the reference voltage. The reference voltages V ₁ , V "are derived from the supply voltage V _R with the aid of the resistor R25, the diode D14 and the Zener diode ZD6. Two reference voltages are generated, the first reference voltage V1 generated at the anode of diode D14 determining the timing for overload currents and the trigger points for switching over the comparison circuits MC3 and MC4 (see Table I). The second at the cathode of the Zener diode ZD6 or;: cuqte

- 22 - WS 313 P - 2477- 22 - WS 313 P - 2477

Bezugsspannung V₂ liefert das Bezugssignal für den Vergleichsschaltkreis MC7 für das Auslösen bei überlaststrom, der zwischen dem Operationsverstärker OA-1 und dem Ausgangsschaltkreis 52 angeordnet ist. Zwei Bezugsspannungen sind notwendig, um den Betrieb auch bei herabgesetzten Eingangsspannungen an den Klemmen "A" und "B" sicherzustellen.Reference voltage V ₂ supplies the reference signal for the comparison circuit MC7 for tripping in the event of an overload current, which is arranged between the operational amplifier OA-1 and the output circuit 52. Two reference voltages are necessary to ensure operation even with reduced input voltages at terminals "A" and "B".

CURRENT SENSING 14

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. Stromtransformatoren CT1, CT2 und CT3 in einem Schutzgehäuse 58 (in Figur 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 Sternschaltung 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 Stromtransformatoren 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 Widerstandswert 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 Spannung 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 xw ι .schon do η Klommen abgibt. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Ladewiderstand 22 fest in die zugehörige Überlastschutzeinrichtung eingebaut werden kann, im bevorzugten AusführungsbeispielA three-phase power source with three lines L1, L2 and L3 is in Series connection with the normally open contacts 16A, 16B or 16C in the breaker or motor contactor 16 with a Three-phase load connected, for example a motor M. Current transformers CT1, CT2 and CT3 in a protective housing 58 (shown in FIG. 5) are attached to lines L1, L2 and L3, respectively, in order to sense the current required by the load M. The current transformers CT1, CT2 and CT3 can be star-connected are connected together and then generate an alternating current proportional to the primary current IL, that of the load M is needed. The alternating current is then generated using the three-phase bridge with diodes D1, D2, D3, D4, D5 and D6 rectified to a direct current. A varistor V1 protects against current peaks from the inputs of the current transformers CT1, CT2 and CT3 can be generated. The current output the diodes D1 to D6 is converted by the load resistor 22 into a direct voltage that is proportional to the current IL through the burden is. For a given current, the amount of this voltage at 100% of the load M is constant and due to the resistance value of the load resistor 22 is determined, whereby the values of the resistor R2 and the potentiometer P1 are set so that they supply the same voltage between the terminals "+" 42 and "-" 44, regardless of the size of the load M. The value of the Load resistor 22 is therefore chosen essentially so that it fits different loads M and always gives off the same tension xw ι .schon do η Klommen. It should be noted that the Charging resistor 22 can be permanently installed in the associated overload protection device, in the preferred embodiment

- 23 - WS 318 P - 2477- 23 - WS 318 P - 2477

der vorliegenden Erfindung stellt er jedoch ein Modul 22, 22" dar, wie es in den Figuren 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 resultierenden Wellenform beispielsweise ungefähr 0,866 χ der max. Gleichspannung und die Frequenz der Welligkeit entspricht dom 6-fachen der Netzfrequenz. Wenn die Last oder der Motor M einen Phasenverlust erfährt, ist die erzeugte Gleichspannung ein Gleichstromausgangssxgnal, das dem Ausgang eines Brückengleichrichters 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% Nennlast M darstellt.of the present invention, however, it provides a module 22, 22 " as shown in Figures 2 and 2A, respectively. The DC output of the three-phase bridge rectifier D1 bis D6 is proportional to the maximum difference between 2 of the 3 three-phase components. When the phase currents of the motor are therefore equal, the minimum DC voltage of the resulting waveform is, for example, approximately 0.866 χ of the max. DC voltage and the frequency of the ripple corresponds to 6 times the mains frequency. If the load or the motor M one Experiences phase loss, the DC voltage generated is a DC output signal that is sent to the output of a bridge rectifier for a single phase. In the preferred embodiment of the present invention, the Load resistor module 22 have a resistance value of, for example, 60 to 600 ohms, so as to provide a voltage output to the Output plus and minus terminals 42 and 44, for example, an average value of 10 volts at a current IL at 100% nominal load M represents.

OVERLOAD CURRENT and time control 50

Die Funktion "Überlaststrom" (siehe auch Figur 3) liefert ein Auslösesignal für Überlaststrom an einen Schaltschütz ent-The "overload current" function (see also Figure 3) supplies a trigger signal for overload current to a contactor.

2
sprechend der Strom-Zeit (I T) Beziehung, die im wesentlichen aus der Überhitzung innerhalb der Last M abgeleitet wird. Für Ströme IL, die 115% des vollen Stroms der Last M überschreiten und beispielsweise 11,5 Volt an der Plus-Klemme 42 erzeugen, setzt die Schaltung 50 für Überlastströme eine Ausschalt-Zeitfolge in Gang. Der Zeitablauf hängt vom Betrag des Überlaststroms ab (der den Wert der Spannung zwischen der Plus-Klemme 4 2 bzw. der Minus-Klemme 44 bestimmt) und in einem gewissen Maße von dem Strom, der vor der überlaststrombedingung floß.2
speaking of the current-time (IT) relationship, which is derived essentially from the overheating within the load M. For currents IL that exceed 115% of the full current of the load M and generate, for example, 11.5 volts at the positive terminal 42, the circuit 50 sets a switch-off time sequence in motion for overload currents. The timing depends on the amount of the overload current (which determines the value of the voltage between the plus terminal 4 2 and the minus terminal 44) and to a certain extent on the current that flowed before the overload current condition.

Im wesentlichen fühlt ein aus zwei Komponenten bestehender Widerstandsast die Spannung an der Plus-Klemme 4 2 ab, die proportional zum Strom in der Last M ist. Das Potentiometer P2 erlaubt das Kalibrieren des Auslösepunktes, während KapazitätEssentially, a resistor branch consisting of two components senses the voltage at the plus terminal 4 2, which is proportional to the current in the load M. The potentiometer P2 allows the tripping point to be calibrated during capacitance

32Τ5Ί8032Τ5Ί80

- 24 - "*" WS 318 P - 2477- 24 - "*" WS 318 P - 2477

C2 den Gleichspannungseingang glättet, der an die Vergleichsschaltung MC3 für den Überlaststrom-Zeitschalter gelegt wird. Sollte die Spannung am "+"-Eingang der Vergleichsschaltung MC3 für den Überlaststrom-Zeitschalter die Bezugsspannung V1 überschreiten, so schaltet der Ausgang des Vergleichsschaltkreises MC3 für den Überlaststromzeitschalter in den "offenen" Zustand. •Der Zweck der Diode D8 besteht darin, die positiven Eingänge des Vergleichsschaltkreises MC3 für Überlaststromzeitschalter vor übermäßigen Eingangsspannungen zu schützen.C2 smooths the DC voltage input that is sent to the comparison circuit MC3 for the overload current timer is placed. Should the voltage at the "+" input of the comparison circuit MC3 exceed the reference voltage V1 for the overload current timer, the output of the comparison circuit switches MC3 for the overload current timer in the "open" state. • The purpose of diode D8 is to provide the positive inputs of the comparison circuit MC3 for overload current time switches to protect against excessive input voltages.

Die Werte des Widerstands R9 und des Potentiometers P2 sind so eingestellt, daß die Spannung am Anschluß des Vergleichsschaltkreises MC3 für das positive Eingangssignal größer ist als die Spannung am negativen Anschluß und daher der Ausgang des Vergleichsschaltkreises MC3 in einem Zustand hoher Impedanz (offen) ist, wenn die Last M mehr als 115% beträgt. Bei einer Last M von weniger als 115% lädt sich daher die Kapazität C6 bis zu einer Anfangsspannung auf, die kleiner ist als die Spannung, die an der + Klemme 42 erscheint und beispielsweise nicht mehr als 5 V beträgt; in ähnlicher Weise ist bei einer Kaltstartbedingung, wenn die Last M nicht aktiviert ist, die Anfangsspannung am Kondensator C6 für die Zeitsteuerung Null. Wenn eine Überlaststrombedingung auftritt, wird die Spannung an der "+" Klemme 42 und damit auch der positive Signaleingang der Vergleichsschaltung MC3 größer als die Bezugsspannung V1 und damit auch als der Anschluß für das negative Eingangssignal des Vergleichsschaltkreises MC3. Dadurch wird wiederum der Vergleichsschaltkreis MC3 in einen Zustand hoher Impedanz übergeführt. Die Kapazität C6 kann sich dann mit Strom aus der Diode D10 und über Widerstand R24 bis zu einer Spannung aufladen, die sich an die Spannung an der positiven Klemme 42 annähert. Der Kondensator C6 liefert also sowohl ein Maß für die Zelt, als auch eine Darstellung der thormischen Kapazität einer Last, wie beispielsweise die Temperatur einer Motorwicklung. Zusätzlich ist die Durchbruchsspannung der Zener-Diode ZD3 so gewählt, daß bei einer Überlaststrombedingung von mehr als 140% der Nennlast die Zener-DiodeThe values of the resistor R9 and the potentiometer P2 are set so that the voltage at the terminal of the comparison circuit MC3 for the positive input signal is greater than the voltage at the negative terminal and therefore the output of the comparison circuit MC3 is in a high impedance state (open), when the load M is more than 115%. With a load M of less than 115%, the capacitance C6 is therefore charged up to an initial voltage which is lower than the voltage which appears at the + terminal 42 and is, for example, not more than 5 V; similarly, in a cold start condition when load M is not activated, the initial voltage on capacitor C6 is zero for timing. When an overload current condition occurs, the voltage at the "+" terminal 42 and thus also the positive signal input of the comparison circuit MC3 is greater than the reference voltage V1 and thus also as the connection for the negative input signal of the comparison circuit MC3. This in turn places the comparison circuit MC3 in a high impedance state. The capacitance C6 can then be charged with current from the diode D10 and via resistor R24 up to a voltage which approaches the voltage at the positive terminal 42. The capacitor C6 thus provides both a measure for the tent and a representation of the thermal capacitance of a load, such as the temperature of a motor winding. In addition, the breakdown voltage of the Zener diode ZD3 is selected in such a way that the Zener diode is activated in the event of an overload current condition of more than 140% of the nominal load

- 25 - WS 318 P - 2477- 25 - WS 318 P - 2477

ZD3 leitet und einen Stromfluß durch den Ast ZD3, R22 erlaubt.ZD3 conducts and a current flow through the branch ZD3, R22 is allowed.

Damit wird eine in zwei Bereichen erfolgende exponentielleThis makes an exponential one taking place in two domains

2
Näherung einer I T Zeitbeziehung erreicht und dadurch ein schnelleres Aufladen für die Kapazität C6. Die Werte der Komponente in der Schaltung für die Zeitsteuerung sind so ausgelegt, daß eine Auslösung von ungefähr 9 Sekunden bei 600% VoIl-Laststrom in M erfolgt, ungefähr 1 Minute bei 200% Voll-Last strom und ungefähr 3 Minuten bei 125% Voll-Laststrom. Dies ist grafisch in Figur 4 dargestellt. Für eine gegebene Zeitkonstante sind die Widerstandswerte der Widerstände R22 und R24 so gewählt, daß sie im Verhältnis zum Wert der Kapazität von C6 sehr hoch sind. Zusätzlich wird der Wert des Kondensators C6 sehr klein gewählt, da die hauptsächliche Überlegung bei der Auswahl des Kondensators C6 für die Zeitsteuerung ein geringes Verhältnis von Leckstrom zu Kapazität ist. Die Werte von R22 und R24 können daher beispielsweise 11 Megohm bzw. 22 Megohm sein, während der Wert der Kapazität C6 beispielsweise nur 6 Mikrofarad beträgt. Da jedoch sehr kleine Ladeströme, die in der Größenordnung von Nanoampere liegen können, verwendet werden, müssen mögliche Leckpfade isoliert werden. Dies wird durch eine Anzahl von Komponenten, wie beispielsweise Widerstand R16, erreicht, der die Anforderungen für die Durchgangsleckströme am Ausgangsanschluß des Vergleichsschaltkreises MC3 für die überlaststromzeitsteuerung erfüllt und die Wahl einer Diode D12 mit geringem Leckstrom, sodaß diese Stromquelle von der Schaltung 50 für die Zeitsteuerung isoliert wird. Zusätzlich können Eingangsvorströme wie beispielsweise der des Vergleichsschaltkreises MC7 für die Überlaststromauslösung, die Zeitsteuerung beeinflußen, so daß auch der Vergleichsschaltkreis MC7 für die Uberlaststromauslösung vom Rest der Schaltung für die Zeitsteuerung durch den Operationsverstärker OA1 isoliert ist.2
Approaching an IT time relationship and thereby faster charging for the capacity C6. The values of the components in the circuit for the time control are designed in such a way that a trip of approximately 9 seconds takes place at 600% full load current in M, approximately 1 minute at 200% full load current and approximately 3 minutes at 125% full load. Load current. This is shown graphically in FIG. For a given time constant, the resistance values of resistors R22 and R24 are chosen so that they are very high in relation to the value of the capacitance of C6. In addition, the value of capacitor C6 is chosen to be very small, since the main consideration in selecting capacitor C6 for timing is a low ratio of leakage current to capacitance. The values of R22 and R24 can therefore be, for example, 11 megohms and 22 megohms, respectively, while the value of the capacitance C6 is, for example, only 6 microfarads. However, since very small charging currents, which can be in the order of magnitude of nanoamps, are used, possible leakage paths must be isolated. This is achieved by a number of components, such as resistor R16, which meets the requirements for the through leakage currents at the output terminal of the comparison circuit MC3 for the overload current timing and the selection of a diode D12 with low leakage current, so that this current source from the circuit 50 for the timing is isolated. In addition, input bias currents such as that of the comparison circuit MC7 for overload current tripping can influence the timing, so that the comparison circuit MC7 for overload current tripping is also isolated from the rest of the circuit for timing control by the operational amplifier OA1.

NAOHQERfelOHTS

32Τ5Τ5ΤΓ32Τ5Τ5ΤΓ

- 26 - WS 314 - P 2473- 26 - WS 314 - P 2473

Zusätzlich können unkontrollierte Impedanzen der gedruckten Schaltkarte die Wirkungsweise der Schaltung und die Zeitsteue-■ rung beeinflußen, da diese Impedanzen beispielsweise im Bereich von 100 Megohm bis 1 Gigaohm liegen und als Ergebnis unkontrollierter Parameter auftreten, wie beispielsweise die Herstellung der Schaltkarte, ihre Sauberkeit und Feuchtigkeit. Um die Auswirkungen dieser Impedanzen minimal zu halten, ist ein Schutzband 4 8 vorgesehen, das wie früher erwähnt, die kritischen Anschlüsse der Schaltung für die Zeitsteuerung von benachbarten Spannungen auf der Schaltkreiskarte isoliert. Das Schutzband 48 ist elektrisch mit dem neutralen Bezugsast V1 verbunden, sodaß weder eine relativ geringe Impedanz zur"Masse, noch eine relativ geringe Impedanz zu einer Hochspannung auftreten kann.In addition, uncontrolled impedances of the printed Switching card influence the operation of the circuit and the time control, as these impedances are, for example, in the range from 100 megohms to 1 gigaohm and as a result uncontrolled Parameters occur such as the manufacture of the circuit board, its cleanliness and humidity. To the To keep the effects of these impedances to a minimum, a protective band 4 8 is provided which, as mentioned earlier, the critical connections the timing circuit is isolated from neighboring voltages on the circuit board. The protective tape 48 is electrically connected to the neutral reference branch V1, so that neither a relatively low impedance to "ground", nor a relatively low impedance to a high voltage can occur.

Wenn während einer Überlaststrombedingung die Spannung des Kondensators C6 die Bezugsspannung überschreitet, die am positiven Anschluß des Operationsverstärkers A1 verfügbar ist, schaltet der Vergleichsschaltkreis MC7 für die Überlaststromauslösung, der normalerweise in einem Zustand hoher Impedanz ist, in einen Zustand niederer Impedanz um und verbindet daher den Ausgangsanschluß von MC7 mit Masse, sodaß die Ausgangsfunktion 52 die Last M abschalten kann. Wenn der Ausgang des Vergleichsschaltkreises MC7 die niedere Impedanz aufweist, halbieren die Widerstände R27 und R29 die Spannung an dem Anschluß des Vergleichsschaltkreises für die positiven Eingangssignale. Dadurch wird das Signal aufrecht erhalten und die Auslösebedingung für den Ausgang 52 beibehalten, bis die Überlaststrombedingung beseitigt wurde, wobei die Kapazität C6 für die Zeitsteuerung auf eine Spannung entladen ist, die kleiner als die Spannung bei 100% Nennlast ist und im bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung typischerweise 5 Volt beträgt. Das Zurücksetzen wird daher für einige Minuten verzögert und kann beispielsweise im bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ungefähr 1 1/4 Minuten betragen. Die niodG D10 beschränkt einen möglichen Entladepfad und liefert soIf, during an overload current condition, the voltage on capacitor C6 exceeds the reference voltage that is on the positive Connection of the operational amplifier A1 is available, the comparison circuit MC7 switches for the overload current release, which is normally in a high impedance state changes to a low impedance state and therefore connects the output connection of MC7 to ground, so that the output function 52 can switch off the load M. When the output of the Comparing circuit MC7 has the low impedance, the resistors R27 and R29 halve the voltage at the terminal the comparison circuit for the positive input signals. This will maintain the signal and the trigger condition for the output 52 is maintained until the overload current condition has been eliminated, with the capacitance C6 for the Timing is discharged to a voltage that is less than the voltage at 100% rated load and in the preferred embodiment of the present invention is typically 5 volts. The reset is therefore delayed for a few minutes and, for example, in the preferred embodiment of the present invention, it can be approximately 1 1/4 minutes. the niodG D10 limits a possible discharge path and thus delivers

- 27 - WS 318 P - 2477- 27 - WS 318 P - 2477

eine Kontrolle des Verzögerungsintervalls, während die Kapazität C8 eine relative Unempfindlichkeit gegenüber Störspannungsspitzen verleiht. Die Diode D11 und die Zener-Diode ZD4 sind so ausgelegt, daß die maximale Spannung beschränkt wird, die am Anschluß für das negative Eingangssignal des Operationsverstärkers A1 auftreten kann und die dort enthaltenen Komponenten möglicherweise gefährdet, wenn die Spannung an der Kapazität C6 den sicheren Pegel für den Operationsverstärker Al überschreitet. a control of the delay interval, while the capacitance C8 a relative insensitivity to interference voltage peaks confers. The diode D11 and the Zener diode ZD4 are designed so that the maximum voltage is limited can occur at the connection for the negative input signal of the operational amplifier A1 and the components contained there possibly endangered if the voltage at the capacitance C6 exceeds the safe level for the operational amplifier A1.

PHASE LOSS 28

Wenn die Last M einen Phasenverlust erfährt, ähnelt die Spannungswellenform die an der "+" Klemme 42 erscheint, der Gleichspannung eines Brückengleichrichters für eine einzelne Phase. Der Vergleichsschaltkreis MC4 für die Zeitsteuerung bei Phasenverlust fühlt die geänderte Wellenform ab, indem die Spannungen an den Kondensatoren C₁ und C„ überwacht werden und leitet eine Zeitsequenz für Vergleichsschaltkreis MC8 für den zusätzlichen Auslöseschalter ein, der ebenfalls auf Auslösesignale von externen Modulen reagiert.When the load M experiences a phase loss, the voltage waveform that appears at the "+" terminal 42 resembles the DC voltage of a bridge rectifier for a single phase. The comparison circuit MC4 for the timing in the event of phase _{loss senses the changed waveform by monitoring the voltages on the capacitors C 1} and C "and initiates a time sequence for comparison circuit MC8 for the additional trigger switch, which also reacts to trigger signals from external modules.

Unter normalen Drehstrombedingungen ist die am Anschluß für den negativen Signaleingang des Vergleichsschaltkreises MC4 für die Zeitsteuerung, bei Phasenverlust erscheinende Spannung gleich der Spannung am Kondensator C1 und nähert sich der Spannung an der "+" Klemme 42, während die Spannung am Anschluß für den positiven Signaleingang des Vergleichsschaltkreises MC4 für die Zeitsteuerung bei Phasenverlust gleich der Spannung am Kondensator C2 ist. Da das Ausgangssignal der Stromtransformatoren CT1, CT2 und CT3 ein Wechselstrom ist, pflanzt sich eine Wolligkeit durch die Dioden D1 bis D6 fort, sodaß die Spannung an der "+" Klemme 42 eine gewisse Welligkeit aufweist und somit ein Maximum und ein Minium hat. Die Spannung am Anschluß für den negativen Signaleingang des Vergleichsschaltkreises MC4 nähert sich nun gerade dieser maximalen Spannung bei 10(Ts Nennlast in M an. Die Minimalspannung liegt nicht nieder genug, um dasUnder normal three-phase current conditions, the terminal for the negative signal input of the comparison circuit MC4 for the timing, the voltage appearing in the event of a phase loss equals the voltage on the capacitor C1 and approaches the voltage the "+" terminal 42, while the voltage at the connection for the positive signal input of the comparison circuit MC4 for the Timing at phase loss is equal to the voltage on capacitor C2. Because the output signal of the current transformers CT1, CT2 and CT3 are an alternating current, a wooliness is planted through the diodes D1 to D6, so that the voltage at the "+" terminal 42 has a certain ripple and thus a Has a maximum and a minimum. The voltage at the terminal for the negative signal input of the comparison circuit MC4 approaches is now precisely this maximum voltage at 10 (Ts nominal load in M at. The minimum voltage is not low enough for that

*" III* "III

3215132151

- 28 - ^{ws 3}I⁴ - P ²⁴⁷³ - 28 - ^{ws 3} I ⁴ - P ²⁴⁷³

Entladen der Kapazität C1 für das Abfühlen des Spitzenwerts durch die Diode D7 zu erlauben. Bei Phasenverlustbedingungen fällt jedoch die Minimalspannung auf Werte nahe des Massenpotentials und erlaubt es der Kapazität C1, sich schneller über die Diode D7 zu entladen als die Spannung am Kondensator C2 abfällt und liegt daher unter der Spannung, die von der Funktion 50 für Überlaststrom und Zeitsteuerung abgefühlt wird. Die Spannung, die am Anschluß für das positive Eingangssignal des Vergleichsschaltkreises MC4 für die Zeitsteuerung bei Phasenverlust erscheint, ist daher größer als die Spannung am negativen Signal, die gleich ist der Spannung am Eingangsanschluß der Vergleichsschaltung MC4 und bewirkt daher, daß der Ausgang der Vergleichsschaltung MC4 in einen Zustand hoher Impedanz (offen) übergeht. Die Zener-Diode ZD1 schützt den Anschluß des Vergleichsschaltkreises MC4 für den negativen Signaleingang vor Überspannungen. Der Widerstand R12 legt an den Vergleichsschaltkreis MC4 bei fehlendem Strom eine Vorspannung an.Allow discharge of capacitance C1 for peak sensing through diode D7. Under phase loss conditions however, the minimum voltage drops to values close to the ground potential and allows the capacitance C1 to move faster to discharge through the diode D7 as the voltage on the capacitor C2 drops and is therefore below the voltage produced by the Function 50 for overload current and timing is sensed. The voltage at the terminal for the positive input signal of the comparison circuit MC4 for the timing in the event of phase loss appears, is therefore greater than the voltage at the negative signal, which is equal to the voltage at the input terminal of the comparison circuit MC4 and therefore causes the output of the comparison circuit MC4 transitions to a high impedance (open) state. The Zener diode ZD1 protects the connection of the comparison circuit MC4 for the negative signal input from overvoltages. Resistor R12 applies bias the comparison circuit MC4 in the absence of current.

Wenn der Ausgang des Vergleichsschaltkreises MC4 für die Zeitsteuerung bei Phasenverlust offen ist, wird der Zeitsteuerkondensator C5 durch die Spannung aufgeladen, die an der "K" Klemme erscheint. Die Zeit von der Feststellung eines Phasenverlustes bis zur tatsächlichen Auslösung am Ausgangsschaltkreis hängt in einem gewissen Maße von der Größe des Stroms der verbleibenden Phase oder Phasen ab. Die Auslösezeit wird durch den Widerstand R15 bestimmt, der vom Netzgerät mit Spannung V_K beaufschlagt wird. Wenn der Phasenverlust-Strom ansteigen sollte, wird die Zeitsteuerung durch den Ladeast mit Widerstand Ri7-Diode D9 beschleunigt. Für Phasenverlust-Ströme von 50% der Nennlast M liegt die Auslösezeit beispielsweise typisch bei 30 Sekunden, während ein Phasenverlust von 100% der Nennlast M eine Auslösezeit von typischerweise 20 Sekunden hervorruft. Zusätzlich dient der Kondensator C5 als Auslösekondensator für externe Module, die an die T-Klemmen angeschlossen werden können, indem er augenblicklich auf eineWhen the output of the comparison circuit MC4 for the timing control in the event of phase loss is open, the timing capacitor C5 is charged by the voltage appearing on the "K" terminal. The time from the detection of a phase loss to the actual trip on the output circuit depends to a certain extent on the magnitude of the current in the remaining phase or phases. The tripping time is determined by the resistor R15 to which voltage V _{K is} applied by the power supply unit. If the phase loss current should increase, the time control is accelerated by the charging branch with resistor Ri7 diode D9. For phase loss currents of 50% of the nominal load M, the tripping time is typically 30 seconds, for example, while a phase loss of 100% of the nominal load M causes a tripping time of typically 20 seconds. In addition, the capacitor C5 serves as a release capacitor for external modules that can be connected to the T-terminals by instantly switching to a

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Spannung über dem Wert aufgeladen wird, der an dem Anschluß für das positive Eingangssignal des Vergleichsschaltkreises MC8 für den zusätzlichen Auslöseschalter liegt. Im normalen Betriebsfall ohne Auslösung ist die Spannung am Anschluß für das positive Eingangssignal des Vergleichsschaltkreises MC8 für den zusätzlichen Auslöseschalter gleich den Spannungsabfällen von D17, ZD7 und der Basis-Emitter-Grenzschicht des Transistors T2. Wenn also die Spannung am Kondensator C5 und damit auch die Spannung am Anschluß für das negative Eingangssignal des Vergleichsschaltkreises MC8 für den zusätzlichen Auslöseschalter den Spannungsabfall an den Dioden D17, ZD7 und am Transistor T2 überschreitet, geht der Vergleichsschaltkreis MC8, der normalerweise in einem Zustand hoher Impedanz (offen) ist, in einen Zustand niederer Impedanz über und legt damit den Ausgangsanschluß an Masse. Damit wird ein Auslösesignal an die Ausgangsstufe 52 abgegeben. Bei der Erzeugung des Auslösesignals wird die Spannung am Anschluß für den positiven Signaleingang des Vergleichsschaltkreises MC8 auf den Spannungsabfall der Diode D17 reduziert, der typischerweise 0,6 Volt beträgt. Diese Spannungsreduktion am positiven Anschluß des Vergleichsschaltkreises MC8 hält das Auslösesignal bei, bis die Auslösebedingung beseitigt wurde und der Kondensator C5 für die Zeitsteuerung sich auf einen Wert unter dem Spannungsabfall der Diode D17 entladen hat. Die Verzögerung des Spannungsabfalls wird auch durch den Wert des Widerstands R21 gesteuert, sodaß mit höher werdendem Widerstandswert die Verzögerung langer wird; wenn R21 beispielsweise 910 Kilo-Ohm beträgt, ergibt sich somit eine Verzögerung von 1,25 Minuten, während beispielsweise bei einem geringeren Wert des Widerstands R21 von 15 Kilo-Ohm die Zurücksetzung überhaupt nicht verzögert wird, sondern augenblicklich erfolgt.Voltage above the value charged at the terminal for the positive input signal of the comparison circuit MC8 for the additional trigger switch. In normal operation without tripping, the voltage at the connection is positive Input signal of the comparison circuit MC8 for the additional Trip switch equal to the voltage drops from D17, ZD7 and the base-emitter junction of transistor T2. So if the voltage on the capacitor C5 and thus the voltage on the Connection for the negative input signal of the comparison circuit MC8 for the additional trigger switch the voltage drop exceeds at the diodes D17, ZD7 and at the transistor T2, the comparison circuit MC8, which is normally in a high impedance (open) state, goes to a lower state Impedance over and thus puts the output connection to ground. A trigger signal is thus emitted to output stage 52. When the trigger signal is generated, the voltage at the terminal for the positive signal input of the comparison circuit MC8 reduced to the voltage drop of the diode D17, the is typically 0.6 volts. This voltage reduction at the positive terminal of the comparison circuit MC8 holds the trip signal at until the tripping condition has been eliminated and the capacitor C5 for the timing control is below a value the voltage drop of the diode D17 has discharged. The delay in the voltage drop is also determined by the value of the resistor R21 controlled so that the longer the resistance value, the longer the delay; for example if R21 is 910 kilo-ohms is, there is thus a delay of 1.25 minutes, while, for example, with a lower value of the resistance R21 of 15 kilo-ohms the reset is not delayed at all, but takes place instantaneously.

Es versteht sich von selbst, daß der Schutz vor Phasenverlust in einem Wechselstromsystem mit Einzelphase, wie beispielsweise in Figur 2A, nicht notwendig ist.It goes without saying that phase loss protection in a single phase AC system such as in Figure 2A, is not necessary.

ο* *» φ»ο * * »φ»

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EARTH FAULT 24

In Figur 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 bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird jedoch ein Modul 24, 24' verwendet, das in den Figuren 2 und 2A dargestellt ist und entsprechend Figur 5A eingesetzt werden kann. 3ei Abwesenheit eines Erdungsfehlers sind die Phasenströme in den Leitern L1, L2 und L3 in Figur 1 betragsmäßig gleich und 120° phasenversetzt. Der Gleichstromausgang des Stromabfühlschaltkreises 14 weist eine Welligkeit auf, deren Betrag ungefähr 14% beträgt und deren Frequenz ungefähr das 6-fache der Netzfrequenz beträgt; im bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist diese ungefähr 6 0 Hertz, sodaß 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 Transformatoren im neutralen Ast GF von Figur 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 Figur 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 Figur 1 in den neutralen Ast GF fließt. Gleichzeitig mit dem Auftreten eines Stroms im Widerstand R1 erfolgt ein ungleicher Stromfluß durch den Widerstand R2 und das Potentiometer P1. Es ist zu erwähnen, daß der Widerstand R1 beispielsweise ein Kurzschluß sein kann, 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 unterscheidet sich von der Spannung am Potentiometer P1. Der Potentialwert an der Klemme GF entspricht daher nicht mehr ungefährThe schematic representation of the function 24 is shown in FIG. 1A shown for ground faults. It should be noted that the ground fault function 24 works with the actual circuit for the overload protection function can be integrated. In the preferred embodiment of the present invention however, a module 24, 24 'is used, which is shown in Figures 2 and 2A and can be used in accordance with Figure 5A can. In the absence of a grounding fault, the phase currents in the conductors L1, L2 and L3 in FIG. 1 are equal in terms of amount and 120 ° out of phase. The DC output of the current sensing circuit 14 has a ripple the amount of which is approximately 14% and the frequency of which is approximately 6 times that Grid frequency is; in the preferred embodiment of the present invention this is approximately 60 Hertz, so that one Frequency of the ripple of 360 Hertz is generated. In addition, in the absence of a ground fault in the load M is the Vector sum of the phase currents in the load and thus also the vector sum of the secondary currents of the transformers in the neutral Branch GF of Figure 1 = zero. There is therefore no current flowing through resistor R1 and the voltage drops across the resistors R2 and the potentiometer P1 can be made the same (see Figure 1). When a ground fault occurs, the vector sum is of the three phase currents in the load M are no longer zero. As a result, there is a residual current that flows through the resistor R1 from FIG 1 flows into the neutral branch GF. Simultaneously with the appearance of a current in resistor R1, an unequal one occurs Current flow through resistor R2 and potentiometer P1. It should be noted that resistor R1 may be a short circuit, for example, since its main purpose is to provide a Provide the current path in the neutral branch during ground fault conditions. Flows on a ground fault condition a current through resistor R1 and the voltage at R2 differs from the voltage at potentiometer P1. The potential value at the GF terminal therefore no longer corresponds approximately

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der Hälfte der Spannung an den "+" und "-" Klemmen 42, 44. Wenn der Potentialwert an der Klemme GF kleiner als die Hälfte der Spannung an den (+) Plus-Zeichen und (-)Minus-Zeichen-Klemmen und 44 ist, wird die Spannung am Anschluß für den neqativen 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 Ausgangssignal des Vergleichsschaltkreises MC2 liegt auf Masse. Der auf Masse gelegte Anschluß für das Ausgangssignal des Vergleichsschaltkreises MC1 oder MC2 bewirkt, daß der Kondensator C3, der normalerweise bis zu einer Spannung von im wesentlichen VK aufgeladen 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, sodaß der Anschluß für den positiven Signaleingang des Vergleichsschaltkreises MC6 für die Zeitsteuerung bei Erdungsfehlern größer ist als der Spannungspegel am Anschluß für den negativen Signaleingang des Vergleichsschaltkreises MC6. Der Anschluß für das Ausgangssignal des Vergleichsschaltkreises MC6 ist daher in einem Zustand hoher Impedanz (offen). Die Spannung V an der Klemme K erlaubt damit einen Stromfluß durch die Diode D15 zur Auslöseklemme T, sodaß der Schaltkreis MC8 für den zusätzlichen AuslÖseschalter in Figur 1 eine Auslösefolge einleitet und die Last M deaktiviert. Der Wert der Zener-Diode ZD5 ist so gewählt,half the voltage at the "+" and "-" terminals 42, 44. If the potential value at the terminal GF is less than half of the Voltage at the (+) plus sign and (-) minus sign terminals and 44 is the voltage at the connection for the neqative Signal input of the comparison circuit MC1 for sensing of earth faults greater than the voltage at the positive terminal of the comparison circuit MC1, with the result that the terminal for the output signal of the comparison circuit MC1 is connected to ground. If the potential value at terminal GF is greater than half the voltage on the plus sign and minus sign terminals 42 and 44, the voltage at the terminal for the negative signal input of the comparison circuit MC2 increases as the voltage at the terminal for the positive input signal of the comparison circuit MC2 and the terminal for the output signal of the comparison circuit MC2 is at ground. The grounded connection for the output signal of the comparison circuit MC1 or MC2 causes the capacitor C3, the normally charged to substantially VK, discharges to ground. The comparison circuit MC5 for the time control in the event of earth faults therefore receives a Voltage at the connection for the positive input signal, which is essentially equal to the breakdown voltage of the Zener diode ZD2 and is greater than the potential at the terminal for the negative input signal. The output of the comparison circuit MC5 is hence in a high impedance or open state. This allows capacitor C4 to charge to a level that is above the breakdown voltage of the Zener diode ZD2, so that the connection for the positive signal input of the comparison circuit MC6 for the timing in the event of earth faults is greater than the voltage level at the terminal for the negative signal input of the comparison circuit MC6. The connection for that The output of the comparison circuit MC6 is therefore in a high impedance (open) state. The voltage V on the Terminal K allows current to flow through the diode D15 to the trip terminal T, so that the circuit MC8 for the additional Trip switch in Figure 1 initiates a trip sequence and the Last M deactivated. The value of the Zener diode ZD5 is chosen so

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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 zusätzlichen Auslöseschalter liegt. Eine angelegte Spannung, die die Durchbruchsspannung von ZD5 überschreitet, zündet das Gate der gesteuerten Silizium-Gleichrichters SC1 und erlaubt somit dort einon Stromfluß, mit dem die Licht emittierende Diode LED1 anzeigen kann, daß eine Auslösung wegen eines Erdungsfehlers aufgetreten ist. Das Zurücksetzen des Schutzsystems erfolgt in der im folgenden beschriebenen Weise und ist entweder automatisch oder manuell.that the initiation of the trigger sequence is ensured. The Zener diode ZD5 must have a breakdown voltage that is greater than the voltage at the terminal for the positive input signal of the comparison circuit MC8 for the additional Trigger switch is located. An applied voltage that exceeds the breakdown voltage of ZD5 ignites the gate of the controlled silicon rectifier SC1 and thus allowed there a current flow with which the light-emitting diode LED1 indicate may indicate that a trip has occurred due to a ground fault. The protection system is reset in the described below and is either automatic or manual.

Während des normalen Betriebs ohne Erdungsfehler liegt der Ausgang des Vergleichsschaltkreises MC6 für die Zeitsteuerung bei Erdungsfehlern auf Masse und bildet somit im wesentlichen einen Kurzschluß für die Spannung V , 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 Erdungsfehler-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 Motorlast IL, bei der der Vergleichsschaltkreis MC5 für die Zeitsteuerung bei Erdungsfehlern frei geschaltet wird.During normal operation without a ground fault, the output is present of the comparison circuit MC6 for the timing in the event of earth faults on earth and thus essentially forms one Short circuit for the voltage V, which is connected to ground via the resistor R23 and thus no current flow through the diode D15 or the Zener diode ZD5 allows and thus the gate of SC1 of Disconnects tension. In addition, a reset after opening the contact in the push button switch SW1 will reduce the voltage from the Terminal K removed and thus the flow of current through the controlled silicon rectifier SC1 interrupted and LED1 switched off. Potentiometer P3 determines what percentage of earth fault current is allowed before the comparison circuits MC1 or MC2 change their state. In addition, the Zener diode ZD2 determines the voltage level and thus the percentage of the motor load IL, in which the comparison circuit MC5 is enabled for the timing in the event of earth faults.

TEST DEVICE 56

Die Prüffunktion 56 ermöglicht es, die Funktion 50 für Überlaststrom und Zeitsteuerung zu prüfen, ohne daß eine Last M vorhanden ist, die eine Uberlaststrombedingung erfährt, oder daß externe Prüfvorrichtungen verwendet werden müssen.The test function 56 enables the function 50 for overload current and to check timing in the absence of a load M experiencing an overload current condition, or that external testing devices must be used.

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Der Widerstand R14 ist so ausgelegt, daß im normalen Betriebsfall der überwachung des Ruhestroms, wenn die Last M keine Überlastbedingung erfährt, die Hinzufügung des Widerstandswerts von R14 nur minimale Auswirkungen hat. Dies ist die Folge der geringen Impedanz das Laatwiderstands 22, der - wie früher erwähnt in der Größenordnung von 6 0 bis 600 Ohm liegt. Nach Entfernung des Meßsteckers 22 und aller anderen Module, wie die in den Figuren 2 und 2A dargestellten, erhöht sich die Impedanz der Stromabfühlfunktion 14 auf ungefähr das 5,5-fache des Widerstands R14. Da der Widerstand R14 von der Spannung V₁₇ des Netzgeräts versorgt wird, übersteigt die Spannung an der "+" Klemme 42 die Spannung, die am Lastwiderstand 22 auftritt, wenn die Last M mit 100% Nennstrom betrieben wird. Dadurch wird eine Überlaststrombedingung simuliert, die bewirkt, daß die Funktion 50 für Überlaststrom und Zeitsteuerung eine Abschaltzeitsequenz einleitet. Diese Sequenz verläuft in gleicher Weise, wie früher erwähnt, bei einer tatsächlichen Überlaststrombedingung. Der Widerstand R14 ist so ausgelegt, daß er 125% des vollen Laststroms im Motor M simuliert, sodaß die Last M von der Quelle in ungefähr 3 Minuten abgeschaltet wird, wie aus Figur 4 hervorgeht. Das Wiedereinschalten der Last M erfolgt in der Ausgangsfunktion 52 und ruft erneut ein Abschalten hervor, sodaß die Last M deaktiviert wird, bis das Ladewiderstandsmodul 22 wieder in die Überlastschutzeinrichtung eingesetzt wird.The resistor R14 is designed so that in the normal operating case of monitoring the quiescent current, when the load M is not experiencing an overload condition, the addition of the resistance value of R14 has only minimal effects. This is the result of the low impedance of the Laat resistor 22, which, as mentioned earlier, is of the order of 6 0 to 600 ohms. After removing the test plug 22 and all other modules, such as those shown in Figures 2 and 2A, the impedance of the current sensing function 14 increases to approximately 5.5 times the resistance R14. Since the resistor R14 is _{supplied by the voltage V 17 of} the power supply unit, the voltage at the "+" terminal 42 exceeds the voltage that occurs at the load resistor 22 when the load M is operated with 100% rated current. This simulates an overload current condition which causes the overload current and timing function 50 to initiate a shutdown time sequence. This sequence is the same as mentioned earlier for an actual overload current condition. Resistor R14 is designed to simulate 125% of the full load current in motor M so that load M is disconnected from the source in approximately 3 minutes, as shown in FIG. The load M is switched on again in the output function 52 and again causes a shutdown, so that the load M is deactivated until the charging resistor module 22 is inserted again into the overload protection device.

AUSGANG 52EXIT 52

Nach der Erzeugung eines Auslösesignals, entweder durch die Schaltung 50 für Überlaststrom und Zeitsteuerung, oder Phasenverlust 28 oder nach dem Erscheinen eines Auslösesignals an der Klemme T, beispielsweise von der Schaltung 24 für Erdungsfehler wird der Transistor T2 für die Relaissteuerung und damit das Ausgangsrelais RE1 deaktiviert, sodaß auch die Last M deaktiviert wird. Zusammen mit der Deaktivierung des Relais RE1 werden der LED Indikator LED2 und der Transistor T1 des Verriegelungsschaltkreises aktiviert. Der Umschalter S1 bestimmt,Upon generation of a trip signal, either by overload current and timing circuit 50, or phase loss 28 or after the appearance of a trigger signal at the terminal T, for example from the circuit 24 for grounding faults, the transistor T2 for the relay control and thus the output relay RE1 is deactivated, so that the load M is deactivated. Together with the deactivation of relay RE1, the LED indicator LED2 and transistor T1 become the interlocking circuit activated. The switch S1 determines

ν * β O ΟΘ0ΟΟ9® · ·ν * β O ΟΘ0ΟΟ9® · ·

W«W«· * β 9 β·«φ«ΟW «W« · * β 9 β · «φ« Ο

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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 ist.whether the device is reset automatically or requires a manual reset as the voltage source for the base of the transistor T2 for the relay control is connected in series with switch S1.

Im normalen aktivierten Zustand, wenn die Last M an das Netz angeschlossen ist, wird der Basisstrom für den Relais-Steuertransistor T2 vom Widerstand R31 und der Zener-Diode ZD7 geliefert. Bei .eingeschaltetem Transistor T2 ist Steuerrelais RE1 aktiviert, sodaß 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 Licht emittierende Diode LED2 ausgeschaltet. Der Basiswiderstand R36 des Transistors T1 stellt den Zustand von Transistor T1 sicher, wenn Transistor T2 leitet.In the normal activated state when the load M is connected to the grid is connected, the base current for the relay control transistor T2 is supplied by the resistor R31 and the Zener diode ZD7. When transistor T2 is switched on, control relay RE1 is activated so that its normally open contacts are closed being held. When the transistor T2 is operated in saturation, the base connection of the locking control transistor T1 is via Diode D20 is bridged to ground and thereby keeps the light-emitting diode LED2 switched off. The base resistance R36 of the Transistor T1 ensures the state of transistor T1 when transistor T2 conducts.

Wenn der Ausgangsanschluß des Vergleichsschaltkreises MC7 für die Uberlaststromauslösung oder des Vergleichsschaltkreises MC8 für den zusätzlichen Auslöseschalter ein negatives Potential annehmen, wird die Basisansteuerung des Relais-Steuertransistors T2 zur Masse kurzgeschlossen. Die Verwendung der Diode D16 stellt sicher, daß die zur Zustandsänderung des Operationsverstärkers 0A1 und damit zur Änderung des Zustands der Vergleichsschaltung MC7 für die Uberlaststromauslösung erforderliche Spannung unbeeinflußt bleibt von einer Zustandsänderung im Ausgangsschaltkreis 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 Figur 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 Auslösebedingungen, die durch den Vergleichsschaltkreis MC8 fürWhen the output terminal of the comparison circuit MC7 for the overload current release or the comparison circuit MC8 assume a negative potential for the additional release switch, the base control of the relay control transistor T2 is short-circuited to ground. The use of the diode D16 represents sure that the to change the state of the operational amplifier 0A1 and thus to change the state of the comparison circuit MC7 voltage required for overload current tripping remains unaffected by a change of state in the output circuit 52. This sets the comparison circuit MC7 or MC8, which caused the triggering, the duration of the time delay. to control resetting. Switch S1 for automatic or manual operation can either be a single-pole toggle switch be, or a point for the internal conductor connection in the illustration of Figure 1; in the preferred embodiment of the In the present invention, internal conductor connections are selected. In manual operation, the time before the reset can be reduced of the activation of the relay RE1 either immediately for tripping conditions which are determined by the comparison circuit MC8 for

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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 Verfügung für den Fall, daß Indicator LED2 ausfällt. Beim manuellen Betrieb erhält sich dieser Vorgang selbst aufrecht, sodaß der Basisstrom für den Relais-Steuertransistor T2 durch den Spannungsabfall 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 Auslösezustand solange aufrecht erhalten wird, bis die Spannungsversorgung für den Ausgangsschaltkreis 52 mit Hilfe des Tastschalters SW1 unterbrochen wird. Wenn vor der Betätigung des Schalters SW1 sowohl der Vergleichsschaltkreis MC7 für die Überlaststromauslösung 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, sodaß das Ausgangsrelais RE1 deaktiviert bleibt und Transistor T1 sowie LED2 angesetzt bleiben. Die Zener-Diode ZD11 sperrt den LED-Indikator LED2 und den Verriegelungssteuerungstransistor T1, wenn die Versorgungsspannung V weniger als ungefähr 75% der Durchbruchsspannung der Zener-Dioden ZD9 oder /,Dl!) bolriicjL. Damit wird sichenjout.ol 1 t , daß beim Λΐι I «■·< j(.«ii di-rthe additional release switch has been initiated, or longer such as 1.25 minutes for releases initiated by the Comparison circuit MC7 for overload current trips have been initiated. The purpose of the delay before resetting on a Trip due to overload current consists in allowing the load M to cool down after overheating has occurred is. During the operation of relay RE1, the diode prevents D21 Semiconductor damage in the associated components. During the time in which the relay control transistor T2 is switched off the base current for the latch control transistor T1 is supplied through resistor R35, with transistor T1 and the LED indicator LED2 is enabled to become conductive. The Zener diode ZD8 provides a second conduction path in the event that indicator LED2 fails. In manual operation, this process maintains itself, so that the Base current for the relay control transistor T2 due to the voltage drop at the junction of the current limiting resistor R30 and the anode of LED2. The Zener diode ZD7 and the base resistor R32 of T2 ensure that the trip condition is maintained until the voltage supply for the output circuit 52 by means of the push button switch SW1 is interrupted. If before the actuation of the switch SW1 both the comparison circuit MC7 for the overload current release and MC8 do not have the triggering condition for the additional trigger switch, then when the trigger is reapplied the voltage of the base current for transistor T2 is restored and thus the output relay RE1 is activated to close its contacts conclude. If either of the comparison circuits MC7 or MC8 is in the tripping state when the switch SW1 is pressed, there is again a bridging of the base current for transistor T2 to ground, so that the output relay RE1 remains deactivated and transistor T1 and LED2 remain attached. The Zener diode ZD11 blocks the LED indicator LED2 and the lock control transistor T1 when the supply voltage V is less than approximately 75% of the breakdown voltage of the Zener diodes ZD9 or /, Dl!) BolriicjL. With this it becomes sichenjout.ol 1 t that with Λΐι I «■ · < j (. «ii di-r

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Spannung die Einheit nicht in einen Auslösezustand gerät, wenn die notwendigen Verzögerungszeiten beim Zurücksetzen noch nicht abgelaufen sind. Der Kondensator C11 verringert die Anfälligkeit der Einheit gegenüber dem Rauschen.Voltage, the unit does not go into a tripping state if the necessary delay times for resetting have not yet occurred have expired. The capacitor C11 reduces the susceptibility of the unit to noise.

Im automatischen Betrieb des Schalters (oder der überbrückung) ί!1 wird der Basisstrom für den Relais-Steuertransistor T2 von der Spannung V₇. des Netzgeräts geliefert. Wenn der ZustandIn automatic operation of the switch (or the bypass) ί! 1, the base current for the relay control transistor T2 is derived from the voltage V ₇ . of the power supply unit. If the state

is.is.

einer der Auslösevergleichsschaltungen MC7 oder MC8 in den normalen 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.one of the trip comparison circuits MC7 or MC8 in the normal the switched-off state returns, the base current for the transistor T2 is restored without external actuation, in this way the control relay RE1 is activated and its normally open contacts are closed and transistor T1 and LED indicator LED2 switched off.

Es versteht sich von selbst, daß die vorliegende Erfindung auch andere Lasten als Motoren steuern kann, wie beispielsweise Transformatoren oder Netzgeräte. Zusätzlich ist darauf hinzuweisen, daß ein Unterbrecher anstelle eines Schaltschützes verwendet werden kann, oder daß der Ausgang ein hörbares oder sichtbares Alarmsignal anstelle oder zusätzlich zum Schaltschütz 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. Die Zeitdauer, in der eine Fehlerbedingung vor der Einleitung eines Auslösevorganges aufrecht erhalten wird, kann verlängert oder verkürzt werden. Andere als die hier ausdrücklich erwähnten Module können in die hier beschriebene Einrichtung eingesetzt werden, so z.B. lange Beschleunigungsmodule oder Module für Phasenungleichgewicht, die die Anordnung von Steckstiften nach der vorliegenden Erfindung verwenden können.It goes without saying that the present invention can control loads other than motors, such as, for example Transformers or power supply units. It should also be noted that a breaker is used instead of a contactor can be, or that the output an audible or visible alarm signal instead of or in addition to the contactor can operate. The comparison circuits contained in the integrated circuits can be in different Combinations are distributed to integrated circuits, or combined into a larger integrated circuit or be designed as discrete elements. The length of time in which an error condition occurs before initiating a trip process can be extended or shortened. Modules other than those expressly mentioned here can be included in the device described here can be used, e.g. long acceleration modules or modules for phase imbalance, which can use the pin arrangement of the present invention.

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Zusätzlich zu den oben erwähnten Vorteilen stellt die hier beschriebene Erfindung eine Überlastschutzeinrichtung zur Verfügung, die kompakt ist, modular wachsen kann und einen umfassenden und effektiven Überlastschutz liefert. Außerdem wird der
überlastschutz sehr eng mit der Feststellung dar Pehlcrbedingungen verknüpft.In addition to the advantages mentioned above, the invention described here provides an overload protection device which is compact, can be expanded in a modular manner and provides comprehensive and effective overload protection. In addition, the
overload protection is very closely linked to the determination of fault conditions.

Claims

PATENT CLAIMS

Overload protection device in an electrical circuit, characterized by the following features:

A current sensing device (14) producing an output signal related to the current in the monitored Circuit (e.g. motor M) is related;

an overload device (50) operating on a reciprocal time law with the current sensing device is connected to determine the thermal state of the load and a signal to a trip device for controlling the circuit (F25) emits that corresponds to the thermal state of the Load is related;

a * · aa * a

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a capacitor (C6) connected to the overload device and its potential as a function of the thermal state of the load can be raised; and

- Tripping devices (F25) connected to the overload device and the electrical circuit to control it when the signal from the overload device is received.

2. Overload protection device according to claim 1, characterized in that that the overload device opens or closes the electrical circuit.

3. Overload protection device according to claim 2, characterized in that that the potential level of the capacitor enables the overload device to operate the electrical circuit to open or close.