DE3219876A1

DE3219876A1 - Excess-current trip device

Info

Publication number: DE3219876A1
Application number: DE19823219876
Authority: DE
Inventors: Bernd 8000 München Walden
Original assignee: Schaltbau GmbH
Current assignee: Schaltbau GmbH
Priority date: 1982-05-27
Filing date: 1982-05-27
Publication date: 1983-12-01

Abstract

An excess-current trip device for interaction with a high-voltage melting fuse which operates in an adjustable, limited voltage range above the nominal value of the fuse and has electrical isolation with respect to the line carrying the current.

Description

UberstromauslöserOvercurrent release

Die Erfindung hat einen Uberstromauslöser zum Zusammenwirken mit einer Hochspannungsschmelzsicherung zum Gegenstand, dessen Auslösebereich oberhalb des Nennwertes der Sicherung liegt.The invention has an overcurrent release to interact with a High-voltage fuse to the object whose trigger area is above the Nominal value of the fuse.

Hochspannungsschmelzsicherungen werden gewöhnlich so ausgelegt, daß sie noch das 1 1/2-fache ihres Nennwertes über einen erheblichen Zeitraum aushalten.High voltage fuses are usually designed so that they can withstand 1 1/2 times their nominal value for a considerable period of time.

Die obere Grenze, bei der die Sicherung in jedem Fall anspricht, ist verhältnismäßig schwer einzustellen. Zwischen dem Nennwert und der oberen Grenze, die bei Werten bis zum 5-fachen des Nennwertes liegen kann, gibt es eine Unsicherheitszone, die somit breiter ist als der 1 1/2-facheNennwert.The upper limit at which the fuse responds in any case is relatively difficult to adjust. Between the face value and the upper limit, which can be up to 5 times the nominal value, there is an uncertainty zone, which is therefore wider than 1 1/2 times the nominal value.

In dieser Unsicherheitszone kann es zu erheblichen und gefährlichen Beschädigungen durch den Überstrom kommen, da es sich dabei um Leistungen in der Größenordnung von 100 kVA und mehr handeln kann. Man hat deshalb versucht, zu der Sicherung ein elektromagnetisches Schaltgerät in Reihe zu legen, dessen Wicklung unmittelbar von dem Strom durchflossen wird. Jedoch sind auch solche Geräte mit einer gewissen Unsicherheit im Ansprechverhalten behaftet und bei den hier in Frage kommenden Leistungen im Preis und in der Größe aufwendig. Zudem war ihre Verwendbarkeit auch dadurch gemindert, daß sie auch auf verhältnismäßig kurzzeitige Uberströme ansprechen, wie sie z. B. durch Motoranlaufströme und dergleichen Unregelmäßigkeiten verursacht werden.In this zone of uncertainty it can become significant and dangerous Damage caused by the overcurrent, since it is power in the Of the order of 100 kVA and more. One has therefore tried to Fuse to put an electromagnetic switching device in series, its winding is immediately traversed by the current. However, such devices are also included afflicted with a certain uncertainty in the response behavior and with the here in question Coming services in price and in size consuming. In addition, their usability was also reduced by the fact that they also respond to relatively short-term overcurrents address how they z. B. by motor starting currents and the like irregularities caused.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Überstromauslöser anzugeben, der mit vertretbarem Aufwand an Größe und Kosten sicher arbeitet, bei kurzzeitiger überbelastung nicht anspricht und dennoch einen definierten Auslösebereich hat.The invention is based on the object of an overcurrent release state who works safely with a reasonable amount of effort in terms of size and costs short-term overload does not respond and still has a defined trigger range Has.

Der Überstromauslöser der eingangs beschriebenen Art unterscheidet sich von den bisher bekannten dadurch, daß eine dem überwachten Strom proportionale Spannung mittels zweier Komparatoren auf ihre Lage im Auslösebereich überpruff wird und zutreffendenfalls mittels der Ausgangssignale der Komparatoren und eines "und"-Gliedes nach Verzögerung mit Hilfe eines RC-Gliedes die elektromagnetische Abschaltung des überwachten Stromes bewirkt wird.The overcurrent release of the type described above is different differs from the previously known in that one is proportional to the monitored current Voltage is checked for its position in the tripping area by means of two comparators and, if applicable, by means of the output signals of the comparators and an "and" element after a delay with the help of an RC element, the electromagnetic shutdown of the monitored current is effected.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Uberstromauslösers wird darin gesehen, daß er aus einen, marktgängigen elektronischen Bauteilen geferigt werden kann. Sein Auslösebereich ist durch die Schwellwerte der Korn paratoren klar definiert und seine Funktion daher sicherer als die herkölichen Vorrichtungen. Das RC-Glied vermeidet ein Ansprechen bei nur kurzzeitig auftretenden Überströmen.The particular advantage of the overcurrent release according to the invention is seen in the fact that it is manufactured from one, commercially available electronic components can be. Its trigger range is clear from the threshold values of the grain parators and its function is therefore more reliable than conventional devices. That RC element avoids responding in the event of short-term overcurrents.

Um eine galvanische Trennung zwischen dem überwachten Stromkreis und dem Überstromauslöser sicherzustellen, wird in Weiterbildung der Erfindung die stromproportionale Spannung mittels eines im Luftspalt einer von dem Strom durchflossenen Spule angeordneten Hall-Generators erzeugt.To provide galvanic isolation between the monitored circuit and To ensure the overcurrent release, in a further development of the invention, the current proportional Voltage by means of a coil arranged in the air gap through which the current flows Hall generator generated.

Um einen möglichst breiten Anwendungsbereich des Oberstromauslösers zu er zielen, ist es von Vorteil, die Schwellwerte der Komparatoren unddie Laufzeit des RC-Gliedes einstellbar zu machen.In order to achieve the widest possible range of applications for the overcurrent release To achieve this, it is advantageous to set the threshold values of the comparators and the running time to make the RC element adjustable.

Die Fig. zeigt in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbiespel eines Überstromauslösers nach der Lehre der Erfindung, Der zu überwachende-Strom durchfließt die Spule 1 und erzeugt einen Stromproportionalen magnetischen Fluß im Luftspalt Der Hall-Generator 2 gibt eine dem magnetischen F1! o-portionale Hallspannung ab. Die Hallspannunq wird iit a enstellbaren Verstärker 3 verstärkt und je nach dem Vorliegen von iltjcisel- ode Gleichstrom über den Spannungswandler 4 oder 5 den Eingängen der Komparatoren 6 und 11 zugeordnet. Je nach der einstellbaren Verstärkung und dem Schwellwert des Komparators 6 wird die untere Ansprechgrenze des Auslösers eingestellt. Die obere Ansprechgrenze des Auslösers wird durch den einstellbaren Sollwertgeber 12 bestimmt. Wird durch eine entsprechende Erhöhung des zu überwachenden Stromes die untere Ansprechgrenze am Komparator 6 überschritten, so gibt der Komparator 6 ein Signal ab. Wird die obere Ansprechgrenze überschritten, so gibt auch der Komparator 11 ein Signal ab. Das "und"-Glied 7 gibt nur dann ein Signal ab, wenn nur der Komparator 6 ein Signal abgibt. Gibt keiner der Komparatoren oder geben beide Komparatoren ein Signal ab, so reagiert das "und'*-Glied 7 nicht bzw. nicht mehr. Das Signal des "und"-Gliedes 7 wird im Verstärker 8 verstärkt und dessen Ausgang erregt eine der Wicklungen des bistabilen Relais 10, das unmittelbar oder mittelbar die Abschaltung des überwachten Stromes bewirkt. Das bistabile Relais hält die Abschaltung solange aufrecht, bis mit Hilfe des Rückstelltasters 9 die zweite Wicklung des Relais 10 erregt wird und die Abschaltung aufhebt. Die Rückstellung ist also nur dann möglich, wenn der zu überwachende Strom außerhalb des Überwachungsbereiches des Überstromauslösers liegt. Wird statt des bistabilen Relais ein monostabiles Relais verwendet, erfolgt die Rückstellung selbsttätig.The figure shows, in a partially schematic representation, an execution beater an overcurrent release according to the teaching of the invention, the current to be monitored flows through the coil 1 and generates a current-proportional magnetic flux in the air gap The Hall generator 2 gives a to the magnetic F1! o-proportional reverb tension away. The Hall voltage is amplified iit an adjustable amplifier 3 and depending on the presence of iltjcisel or direct current via the voltage converter 4 or 5 assigned to the inputs of the comparators 6 and 11. Depending on the adjustable Reinforcement and the threshold value of the comparator 6 becomes the lower response limit of the trigger set. The upper response limit of the release is set by the adjustable Setpoint generator 12 is determined. Is increased by a corresponding increase in the monitored If the current exceeds the lower response limit at the comparator 6, the comparator outputs 6 emits a signal. If the upper response limit is exceeded, the comparator also gives 11 emits a signal. The "and" element 7 only emits a signal if only the comparator 6 emits a signal. Neither comparator gives or gives both comparators emits a signal, the "and" * element 7 does not react or no longer reacts. The signal of the "and" element 7 is amplified in the amplifier 8 and its output excites a of the windings of the bistable relay 10, which directly or indirectly disconnects of the monitored current. The bistable relay holds the shutdown for as long upright until, with the help of the reset button 9, the second winding of the relay 10 is energized and cancels the shutdown. Resetting is therefore only possible if the current to be monitored is outside the monitoring range of the overcurrent release lies. If a monostable relay is used instead of the bistable relay, this takes place the provision is automatic.

Zwischen dem Verstärker und den Eingängen der Wandler 4 und 5 ist ein RC-Glied 13 geschaltet, da5 das Ansprechen des Überstromauslösers bei nur kurzfristig in den Auslösebereich gelangenden Strömen verhindert.Between the amplifier and the inputs of the converters 4 and 5 is an RC element 13 is connected, since the response of the overcurrent release is only brief prevents currents reaching the trigger area.

Claims

Patent claims 1. Overcurrent release to interact with a High voltage fuse and with a tripping range above the nominal value the fuse characterized in that one of the monitored current proportional Voltage checked by means of two comparators (6, 11) for their position in the tripping area and, if applicable, by means of the output signals of the comparators (6, 11) and an "and" element (7) after a delay with the aid of an RC element (13) electromagnetic shutdown of the monitored current is effected.

2. Overcurrent release according to claim 1, characterized in that the voltage proportional to the current by means of an in the air gap one of the <trLP traversed coil (1) arranged Hall generator (2) is generated 3. overcurrent release according to claim 1 or 2, characterized in that the threshold values of the comparators (6, 11) and the running time of the RC element (13) are adjustable.

4 overcurrent release according to claim 1 or 2, characterizedf da (t4 JF place of the comparators (6,11) and the "and" element (7) a window dis Criminator is used.