SK18498A3 - Disconnector for surge arrester - Google Patents

Disconnector for surge arrester Download PDF

Info

Publication number
SK18498A3
SK18498A3 SK184-98A SK18498A SK18498A3 SK 18498 A3 SK18498 A3 SK 18498A3 SK 18498 A SK18498 A SK 18498A SK 18498 A3 SK18498 A3 SK 18498A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
circuit
overvoltage
current
separation device
leakage
Prior art date
Application number
SK184-98A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
Karl Suchentrunk
Original Assignee
Felten & Guilleaume Ag Oester
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Felten & Guilleaume Ag Oester filed Critical Felten & Guilleaume Ag Oester
Publication of SK18498A3 publication Critical patent/SK18498A3/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02Details
    • H02H3/04Details with warning or supervision in addition to disconnection, e.g. for indicating that protective apparatus has functioned
    • H02H3/048Checking overvoltage diverters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/042Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage comprising means to limit the absorbed power or indicate damaged over-voltage protection device

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

The arrangement includes an arrangement (3) recording a current flowing through the over-voltage protection device (1), and a switch-off arrangement triggered by the current measuring arrangement for separating the over-voltage protection device from a line supply. The arrangement records the electric energy received by the over-voltage protection device, and operates the switch-off arrangement when reaching a pre-settable energy quantity which is smaller or equal to the maximum power dissipation of the over-voltage protection device. The switch-off arrangement includes a breaker contact (2) connected in series to the over-voltage protection device.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka oddelovacieho zariadenia na zvodne prepätia, ktoré obsahuje prúd zvodom prepätia určujúce zariadenie a týmto zariadením spúšťané odpojovacie zariadenie, ktoré vykonáva odpojenie zvodi-Cŕ, prepätia od siete .The present invention relates to an overvoltage protector which comprises a surge current defining a device and a disconnecting device triggered by the device to disconnect the overvoltage arresters from the mains.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Alo zvodic prepätia v napäťovej napájacej sieti sa používajú rôzne súčiastky. Tými najdôležitejšími sú iskriSka, varistory, supresorové diódy alebo podobné zariadenia. Všetky majú spoločnú napäťovú závislosť svojho elektrického odporu. To znamená, že pokial sa na ich svorkách vyskytuje napätie, ktorého hodnota je menšia než istá prahová hodnota, majú relatívne vysoký elektrický odpor, ale akonáhle napätie prekročí spomínanú prahovú hodnotu, elektrický odpor podstatným spôsobom klesá.Various components are used for the surge arresters in the power supply network. The most important ones are sparks, varistors, suppressor diodes or similar devices. All have a common voltage dependence of their electrical resistance. That is, if their voltage is less than a certain threshold, they have a relatively high electrical resistance, but as soon as the voltage exceeds the threshold, the electrical resistance drops substantially.

Táto vlastnosť môže byť využitá na zvod sieťových prepäti, ktoré sú najčastejšie vyvolávané bleskj^i. Preto sú spomínané súčiastky zapájané v prívodoch elektrickej sústavy medzi fázové vodiče Ll, L2, L3 a uzemnenie PE, ale tiež medzi neutrálny vodič N a uzemnenie PE. Vyššie uvedená prahová hodnota napätia je pritom zvolená takým spôsobom, že (neustále pripojené) sieťové napätie sa nachádza pod prahovou hodnotou, konštrukčné súčiastky majú preto v priebehu normálnej prevádzky vysoké odpory a preto nimi môžu prúdiť iba zanedbateľné malé stratové prúdy, respektíve nimi neprúdia žiadne prúdy.This feature can be used to dissipate the network overvoltages that are most commonly triggered by lightning. Therefore, said components are connected in the power supply lines between the phase conductors L1, L2, L3 and the PE ground, but also between the neutral conductor N and the PE ground. The above-mentioned voltage threshold is selected in such a way that the (permanently connected) mains voltage is below the threshold, therefore the components have high resistances during normal operation and therefore only negligible small leakage currents or no currents can flow through them. .

V okamžiku vzniku prepätia je prekročená prahová hodnota napätia, konštrukčné súčiastky prejdú do ní zkoohmového stavu a energia prepätia je nimi zvedená do vodiča PE. Týmto spôsobom sa teda môže zabrániť zvýšeniu sieťového napätia na (neprípustné vysokú)hodnotu prepätia.When the overvoltage occurs, the voltage threshold is exceeded, the components pass into the off-state condition and the overvoltage energy is lifted into the PE conductor. In this way, an increase in the line voltage to the (unacceptably high) overvoltage value can thus be prevented.

Podľa energického obsahu prepätia dôjde v priebehu zvodu ku vzniku relatívne veľkých prúdov, ktoré pretekajú súčiastkami zvádzajúcimi prepätie a preto ich ohrievajú.According to the energetic content of the overvoltage, relatively large currents occur during the leakage and flow through the overvoltage-dissipating components and therefore heat them.

Každý zvodový prvok je preto vystavený tepelnému namáhaniu, ktorému môže iba do určitej miery odolávať. Táto miera odolnosti je daná maximálnou Kiožnou medzou absorbovania energie, ktorá závisí na konštrukčnom type súčiastky, jej objeme a materiále atď. Pokiaľ je táto medza prekročená, dôjde ku zničeniu súčiastky alebo aspoň k jej poškodeniu.Therefore, each leakage element is exposed to a thermal stress which it can only withstand to a certain extent. This degree of resistance is given by the maximum limit of energy absorption, which depends on the design type of the component, its volume and material, etc. If this limit is exceeded, the component will be destroyed or at least damaged.

Okrem relatívne krátkych prepätí, ktoré sú vyvolávané napríklad úderom blesku, existujú tiež dlhodobo trvajúce zvýšenia sieťového napätia (tzv. TOV - Temporary Over Voltages), ktoré samozrejme tiež uvádzajú zvodové prvky do ich nízkoohmového stavu.In addition to the relatively short overvoltages caused, for example, by lightning strikes, there are also long-term increases in mains voltage (TOV), which of course also bring the leakage elements to their low ohmic state.

Príčina toho javu je nasledujúca:The cause of this phenomenon is as follows:

K napájaniu sústavy použitá sieť nízkeho napätia je pomocou transformátora napájaná zo siete stredného napätia. Obidva nulové body transformátora - nulový bod na strane primárnej a na strane sekundárnej - sú spojené spoločným uzemňovacím odporom.The low-voltage network used to supply the system is supplied from the medium-voltage network by means of a transformer. Both transformer zero points - the primary and secondary side - are connected by a common ground resistance.

Pri vzniku uzemňovacieho spoja v sieti stredného napätia dôjde k prietoku prúdu, čo má za následok vytvorenie úbytku napätia na uzemňovacom odpore. Tým sa ale o spomínaný úbytok napätia na uzemňovacom odpore zvýši potenciál nulového bodu na sekundárnej strane a teda i potenciál neutrálneho vodiča siete nízkeho napätia. V dôsledku toho tiež v sieti nízkeho napätia stúpne rozdiel potenciálov medzi fázovým vodičom a zemou.When a ground connection occurs in a medium voltage network, a current flow occurs, resulting in a voltage drop across the ground resistance. This, however, increases the potential of the neutral point on the secondary side and hence the potential of the neutral conductor of the low-voltage network by the aforementioned voltage drop on the grounding resistor. As a result, the potential difference between the phase conductor and the ground also increases in the low voltage grid.

Amplitúda prechodných prepätí typu TOV je podstatne nižšia než amplitúda bleskom spôsobených prepätí, ale môže dosiahnuť i niekoľko násobku menovitého napätia medzi fázovým vodičom a zemou. Najnepríjemnejšou vlastnosťou prechodných prepätí typu TOV vo vzťahu ku zvodovým prvkom je ich relatívne dlhá doba pôsobenia. Podobné prepätia môžu trvať i počas niekoľkých stoviek milisekúnd, v bežnej sieti s frekvenciou 50Hz sa teda môžu vyskytovať i počas niekoľkých periód.The transient overvoltage amplitude of the TOV type is considerably lower than the amplitude of lightning-induced overvoltage, but it can reach several times the nominal voltage between the phase conductor and ground. The most unpleasant feature of TOV transient overvoltages in relation to the leakage elements is their relatively long exposure time. Similar surge voltages can last for several hundred milliseconds, so they can occur for several periods in a conventional 50Hz network.

S tým je ale spojené dlhodobé pôsobenie zvodového prúdu, čo má za následok vysoké tepelné namáhanie zvodových súčastí .However, this is associated with a long-term effect of the leakage current, which results in high thermal stress on the leakage components.

Súhrnne je možné povedať, že zvodová súčiastka môže byť zničená alebo poškodená obidvomi druhmi prepätia úderom blesku spôsobeným prepätím alebo prepätim typu TOV. Dôsledkom tejto skutočnosti je, že poškodená súčiastka nedosiahne po odznení prepätia svojho plného výkonu, preto i v priebehu normálnej prevádzky ňou do zeme PE nepretekajú zanedbateľné prúdy. Takýmto spôsobom poškodená súčiastka preto musí byť nájdená a pomocou oddeľovacieho zariadenia odpojená od siete. Aby potom bolo opäť možné zviesť do zeme PE nové prepätie, musí byť uskutočnená výmena defektnej súčiastky a opätovné uvedenie do prevádzky oddeľovacieho zariadenia na zvod prepätia.In summary, the leakage component can be destroyed or damaged by both types of lightning surges caused by lightning or TOV surges. The consequence of this is that the damaged component will not reach its full power after the overvoltage has gone, and therefore negligible currents will not flow into the PE even during normal operation. Therefore, a damaged component must be found and disconnected from the mains by means of a separation device. The defective component must then be replaced and the surge arrester must be put back into operation in order to be able to return a new overvoltage to PE.

V súčasnej dobe už existujú konštrukčné riešenia oddelovacieho zariadenia na zvod prepätia s vyššie popísanou funkciou.At present, there are design solutions for the surge arrester with the function described above.

V EP-A1-261 606, EP-A1-613 226 a v EP-A1-576 395 sú popísané ochranné zapojenia, u ktorých sa na každý prúdový obvod, ktorý je zo sieťového rozvodu vedený cez zvod, predpokladá odpojovacie zariadenie, pričom za odpojovacim zariadením sú tieto prúdové obvody pripojené ku spoločnému uzemňovaciemu vodiču. Do tohto spoločného vodiča je zabudované kontrolné zariadenie, ktoré funguje na ochrannom princípe, využívajúcom bludné prúdy. U každého oddelovacieho zariadenia na zvodic prepät ia sa v sekundárnom obvode súčtového meracieho transformátora prúdu predpokladá oneskorovací obvod, pomocou ktorého sa zabráni tomu, aby oddelovač reagoval i na prepätiami spôsobené prúdy. Týmto spôsobom sa vytvorí elektrická pevnosť oddelovača voči rázovým prúdom.EP-A1-261 606, EP-A1-613 226 and EP-A1-576 395 describe protective circuits in which a disconnecting device is provided for each current circuit which is routed from the mains via a leakage device, downstream of the disconnecting device. with the device, these current circuits are connected to a common ground conductor. This common conductor incorporates a control device that operates on a protective principle using stray currents. For each surge protector, a delay circuit is provided in the secondary circuit of the summation current transformer to prevent the separator from responding to overvoltages caused by the currents. In this way, the electrical strength of the separator against shock currents is created.

A AT-PS-394 285 je použitý Fl-ochranný spínač na sledovanie chybného zvodového prvku.And AT-PS-394 285 uses an Fl-protection switch to monitor a faulty leakage element.

To je možné j ednoduchýmThis is possible in a simple way

FI-ochranný spôsobom realizovať tak, že sa zvod>'« zapojí za spínač. Každý prúd zvodom prúdi do zeme a preThe FI-protection method can be realized by connecting the leakage behind the switch. Each current leakage flows into and out of the earth

FI-ochranný spínač teda predstavuje spúšťací chybový prúd, preto odpojenieThe FI protection switch thus represents the triggering fault current, therefore disconnection

Fl-ochranným spínačom je aktivované neprípustné vysokými zvodovými prúdmi.Fl-protective switch is activated impermissibly by high leakage currents.

Podľaby

AT-PS-391 571 zvodový oddeIova c i e predpokladá oddelovacieho zariadenia sa na každý zariadenie. Funkčný je opäť rovnaký ako prvok princíp funkčný princíp FI-ochranného meracieho transformátora spínača.AT-PS-391 571 A leakage separator assumes a separating device for each device. Again, the functional principle is the same as the functional principle of the FI protective switch transformer.

jeis a

Pomocou prúdu zisťovanýUsing the current detected

V sekundárnej transformátora cievke tohto prevlečného prúd zvodom, meracieho prúdu indukovaný prevlečného prúd nabíja kondenzátor a po dosiahnutí určitého napätia na kondenzátore je vyvolané otvorenie kontaktu, ktorý je zapojený v sérii so zvodovou súčiastkou.In the secondary transformer coil of this overcurrent current, the measuring current induced overcurrent charges the capacitor, and when a certain voltage at the capacitor is reached, the opening of the contact is connected in series with the leakage component.

U všetkých menovaných konštrukčných riešení sa očakáva poškodenie, respektíve zničenie zvodového prvku a potom, čo ako dôsledok poškodenia, respektíve zničenia zvodového prvku vzniknú neprípustné vysoké zvodové prúdy, je vyvolané oddelenie prvku, ktorý zvedie prepätie, respektíve chybného zvodového prvku.All of these design solutions are expected to damage or destroy the downcomer, and when the leakage high leakage currents occur as a result of the damage or downcomer, the separation of the element that raises the overvoltage or the faulty downcomer is induced.

Preto sa počíta s tým, že zvodové súčiastky môžu byť tepelne zničené i prepätiami, ktorých veľkosť iba o niečo málo väčšia než menovité napätie siete a tým skôr nie sú nebezpečné. Táto skutočnosť má za následok zrejmú nevýhodu relatívne veľkého opotrebovávania zvodových súčiastok.Therefore, it is contemplated that the leakage components can be thermally destroyed by overvoltage, the magnitude of which is only slightly larger than the nominal voltage of the grid and thus is not more dangerous. This results in an obvious disadvantage of the relatively high wear of the leakage components.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Vynález si preto kladie za úlohu vytvoriť oddeľovacie zariadenie na zvodiťprepätia vyššie spomínaného druhu, u ktorého by nebolo potrebné očakávať prietokom prúdu spôsobené tepelné preťaženie zvodového prvku, ale u ktorého by skôr bolo možné zabrániť podobnému preťaženiu.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide an overvoltage isolation device of the aforementioned type, in which the thermal overload of the downcomer would not be expected to flow due to current flow, but in which similar overload could be prevented.

Táto úloha je podľa vynálezu vyriešená tým, že zariadenie zisťuje zvodom pobratú energiu a pri dosiahnutí dopredu nastaviteľného množstva energie, ktoré je menšie alebo rovné maximálne možného medzi absorbovania energie chráneného zvod ic<\ prepätia, je aktivované odpojovacie zariadenie.This object is achieved according to the invention in that the device detects the leakage energy received and when a predeterminable amount of energy less than or equal to the maximum possible energy absorption limit of the overvoltage protector is reached, the disconnecting device is activated.

Týmto spôsobom sa pred alebo pri dosiahnutí * x.In this way, before or when * x is reached.

maximálneho prípustného oteplenia zvoduto, zastaví prívod energie a tým i prívod tepla, vďaka čomu je možné zabrániť oteplením vyvolaným poškodením, respektíve deštrukciám.the maximum permissible temperature rise, stops the energy supply and hence the heat supply, which makes it possible to prevent damage caused by damage or destruction.

Podľa prvého uskutočnenia vynálezu je možné predpokladať, , že odpoj ovácie zariadenie ktorý j e prerušovací kontakt, prepätia a je možné ho ovládať zapojený v sérii zámkom vypínača.According to a first embodiment of the invention, it is contemplated that a disconnecting device which is a break contact, an overvoltage, and can be operated in series by a circuit breaker lock.

Výhoda tohto riešenia je založená na tom, obsahuj e so zvod'óm že ponúka veľmi výhodne málo zariadenia.The advantage of this solution is based on the fact that it offers the advantage of offering very little equipment.

nákladnú realizáciu odpojovaciehocostly implementation of disconnect

Podľa druhého uskutočnenia vynálezu je mo žné predpokladať, že odpojovacie zariadenie obsahuje do prepätia zapojené zariadenie na ochranu ku zvodu prepätím, ktorý je série pred prednostne tavné zapojený paralelne ovládať zámkom poistky a strakovaci ku zvodu prepätia a kontakt, je možné vypínača.According to a second embodiment of the invention, it can be assumed that the disconnecting device comprises an overvoltage-connected overvoltage protection device, the series of which is preferably fused in series, operated in parallel by a fuse lock and a pusher to the overvoltage lead and contact.

Odpoj enie zvod'ute. teda nie je uskutočnené otvorením kontaktu, nadprúdmi, mimoriadneDisconnect leakage. thus, it is not realized by opening the contact, overcurrent, extremely

V porovnaní zariadenia na ochranu pred prednostne roztavením poistiek, ale je vyvolané rýchlo vykonaným skratovaním zvodito. prepätia. s kontaktmi je u poistiek možné realizovať podstatne jednoduchším spôsobom väčší „kontaktný odstup, možné oneskorenie, respektíve znemožnenie ale a ktiváciou preto je odpoj enia.In comparison, a device for protection preferably fuses, but is induced by a fast-acting short-circuit. arresters. With fuses, it is possible to realize in a much simpler way a larger "contact distance, possible delay or disabling" but, therefore, the disconnection is a kivivation.

Zvlášť uprednostňované uskutočnenie vynálezu je založené na tom, že energiu meracie zariadenie je tvorené sériovou kombináciou prvého obvodu na vytvorenie signálu, ktorý je úmerný prúdu zvodom prepätia, druhého obvodu/ ktorý integruje cez čas spomínaný signál a prahovou hodnotou rozpoznávacieho obvodu, ktorý ovláda zámok vypínača.A particularly preferred embodiment of the invention is based on the fact that the energy metering device consists of a series combination of a first circuit for producing a signal proportional to the current through the overvoltage, a second circuit integrating over time the signal and a recognition circuit threshold controlling the circuit breaker lock.

Toto konštrukčné riešenie je možné použiť u zvodových prvkov, ktoré majú vo svojom nízkoohmovom stave na svojich svorkách približne konštantné napätie, pričom toto napätie je známe. Zariadenie na meranie spomínaného napätia je možné ušetriť, čo podstatným spôsobom zjednodušuje celé energiu meracie zariadenie.This design can be applied to the leakage elements which, in their low ohmic state, have approximately constant voltages at their terminals, this voltage being known. The device for measuring said voltage can be saved, which substantially simplifies the entire energy measuring device.

Je možné predpokladať, pre účel rozvoja vynálezu, že obvod na vytvorenie signálu, ktorý je úmerný prúdu zvodom prepätia, je tvorený meracím transformátorom prúdu, prednostne prevlečným meracím transformátorom prúdu.It may be assumed, for the purpose of developing the invention, that the signal generating circuit, which is proportional to the current through the overvoltage surge, is constituted by a current measuring transformer, preferably by a current measuring current transformer.

Týmto spôsobom je možné vytvoriť od zvodového prúdu galvanický oddelený merací prúd s podstatne menšou amplitúdou.In this way, it is possible to generate a galvanically isolated measuring current from the leakage current with a substantially lower amplitude.

U iného konštrukčného riešenia vynálezu je možné predpokladať, že obvod na vytvorenie signálu, ktorý je úmerný prúdu zvodom prepätia, je tvorený Hallovou sondou.In another construction of the invention, it can be assumed that the signal generating circuit, which is proportional to the current through the surge arrester, is formed by a Hall probe.

Týmto spôsobom je možné tiež vytvoriť od zvodového prúdu galvanický oddelený signál, teraz v podobe napätia.In this way it is also possible to generate a galvanic isolated signal from the leakage current, now in the form of a voltage.

Iné uskutočnenie vynálezu môže byť založené na tom, že obvod na vytvorenie signálu, ktorý je úmerný prúdu zvodom prepätia, je tvorený indukčnou cievkou.Another embodiment of the invention may be based on the fact that the signal generating circuit, which is proportional to the current through the overvoltage, is formed by an inductor.

I u takéhoto zariadenia na zisťovanie prúdu je ako u Hallovej sondy získané prúdu úmerné napätie, pričom ohladne výroby a montáže je podstatne jednoduchšie než Hallova sonda.Even with such a current detection device, as with the Hall probe, the current obtained is proportional to the voltage, and is much easier to manufacture and install than the Hall probe.

Inou charakteristikou vynálezu môže byť, že integračný obvod obsahuje usmerňovači obvod a kondenzátor.Another characteristic of the invention may be that the integration circuit comprises a rectifier circuit and a capacitor.

Toto uskutočnenie umožňuje zvlášť jednoduchým spôsobom realizovať funkčne spoľahlivú integráciu.This embodiment makes it possible to realize functionally reliable integration in a particularly simple manner.

V tejto súvislosti je možné tiež predpokladať, že integračný obvod obsahuje usmerňovač a ako integrátor zapojený operačný zosilňovač.In this context, it can also be assumed that the integration circuit comprises a rectifier and an operational amplifier connected as an integrator.

Zosilnenie podobného zapojenia s integračným obvodom je možné nastaviť vhodnou voľbou hodnôt súčiastok obvodu, preto amplitúdu výstupného signálu je možné velmi jednoduchým spôsobom prispôsobiť na nasledovne zapojené obvody.The amplification of a similar circuit with an integrated circuit can be adjusted by appropriately selecting the values of the circuit components, so the amplitude of the output signal can be easily adapted to the following circuits.

Ďalej je možné predpokladať, že prahovú hodnotu rozpoznávajúci obvod je tvorený Zenerovou diódou.Furthermore, it can be assumed that the threshold recognition circuit is formed by a Zener diode.

Takáto súčiastka má presne definovanú, časovo stálu spínaciu úroveň, vďaka čomu je možné časovo stále spínacie vlastnosti oddeľovacieho zariadenia na zvod prepätia.Such a component has a precisely defined, time-stable switching level, which makes it possible to maintain the time-constant switching properties of the surge arrester.

Iný variant vynálezu môže byť založená na tom, že prahovú hodnotu rozpoznávajúci obvod je tvorený operačným zošilňovačom.Another variant of the invention may be based on the threshold recognition circuit being an operational amplifier.

Spínacia úroveň podobného jednoducho nastavovaná a tiež napätia .Switching level similar to easily adjusted and also voltage.

zapojenia môže byť zvlášť menená voľbou referenčnéhoThe wiring can be separately changed by selecting the reference

Podľa iného uskutočnenia vynálezu je možné predpokladať, že prahovú hodnotu rozpoznávajúci obvod je tvorený tranzistorovou štruktúrou, prevádzkovanou v uzatváracom smere.According to another embodiment of the invention, it can be assumed that the threshold recognition circuit is constituted by a transistor structure operating in the closing direction.

Na rozdiel od už spomínaných zapojení s operačnými zosilňovačmi nevyžaduje podobná tranzistorová štruktúra prevádzkové napätie, preto odpadajú obvody, ktoré by ho vytváral i.Unlike the above-mentioned circuits with operational amplifiers, a similar transistor structure does not require operating voltage, so there are no circuits to create it.

Podlá zvlášť uprednostňovaného uskutočnenia je možné predpokladať, že za obvod na vytvorení ktorý je úmerný prúdu zvod'óm prepätia, je vynálezu signálu, zapoj ený filtračný obvod, ktorý obmedzuje zvodovému prúdu úmerný signál, ktorého frekvencia je menšia, respektíve rovná frekvencii siete.According to a particularly preferred embodiment, a filter circuit that limits the leakage current is proportional to a signal whose frequency is less than or equal to the frequency of the network, is connected to the signal invention, which is proportional to the current generating circuit.

Týmto spôsobom sa spoľahlivo zníži na minimum pravdepodobnosť chybného odpojenia pri krátkych prepätiach, ktorá by mali byť bezproblémovo odvedené.In this way, the likelihood of faulty disconnection at short overvoltages, which should be easily removed, is minimized.

V tejto súvislosti je možné u iného uskutočnenia vynálezu predpokladať, že filtračný obvod má charakteristiky dolnej priepuste alebo pásmovej priepuste.In this regard, in another embodiment of the invention, it can be assumed that the filter circuit has the characteristics of a low pass or band pass.

Týmto spôsobom sa spoľahlivo potlačí vplyv vysokofrekvenčných zvodových prúdov na aktivovaní zámku vypínača.In this way, the effect of high-frequency leakage currents on the activation of the circuit-breaker lock is reliably suppressed.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález je ďalej bližšie vysvetlený na základe priložených obrázkov.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.

Obr. la zobrazuje principiálnu blokovú schému zapojenia prvého príkladu uskutočnenia oddeľovacieho zariadenia na z vod't prepätia podľa vynálezu.Fig. 1a shows a schematic block diagram of a first exemplary embodiment of a water surge separator according to the invention.

Obr . [0035] FIG. lb zobrazuje principiálnu blokovú schému 1b shows a principal block diagram zapojenia involvement druhého príkladu uskutočnenia oddeľ ovacieho a second exemplary embodiment of the separator

zariadenia na zvodii prepätia podľa vynálezu.overvoltage arresters according to the invention.

Obr . 2 [0035] FIG. 2 zobrazuje principiálnu blokovú schému zapojenia shows a schematic block diagram

podľa obr. la na použitie v zapojení s varistormiFIG. for use in connection with varistors

s detailným with closeup znázornením energiu meracieho obvodu. by illustrating the energy of the measuring circuit. Obr . 3 [0035] FIG. 3 zobrazuje v podobe diagramu prúcl/čas maximálnu shows the maximum flow as a flow / time diagram možnú medzu possible limit absorpcie energie varistora. energy absorption of varistor.

Obr. 4a - 4c zobrazujú schémy zapojenia dvoch praktických uskutočnení oddeľovacieho zariadenia na zvod prepätia podľa vynálezu so spúšťaním zámku vypínača, ktoré je nezávislé na sieťovom napätí.Fig. Figures 4a-4c show circuit diagrams of two practical embodiments of the surge arrester device according to the invention with a circuit breaker release which is independent of the mains voltage.

Obr. 5 zobrazuje oddeľovacie zariadenie na zvod prepätia podľa obr. 4a, 4b so spúšťaním zámku vypínača, ktoré je závislé na sieťovom napätí.Fig. 5 shows the overvoltage separation device of FIG. 4a, 4b with the opening of the circuit-breaker lock which is dependent on the mains voltage.

Obr. 6a - 6c zobrazujú rôzne príklady uskutočnenia obvodu, ktorý určuje zaťaženie zvodového prvku.Fig. 6a-6c illustrate various embodiments of a circuit that determines the load on a downcomer.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Základnou myšlienkou vynálezu je zabrániť tepelnému preťaženiu zvodového prvku, ktorý ním preteká.The basic idea of the invention is to prevent thermal overload of the downcomer that flows through it.

ktoré je vyvolávané prúdom,which is induced by the current,

K tomuto účelu sa predpokladá sledovať množstvo energie, ktoré bolo privedené do zvodlc«K (varistor, supresorová dióda a pod.) a oddeliť zvodkod siete najneskôr pri dosiahnutí maximálne možnej medze absorpcie energie konštrukčného prvku, prednostne však pri hodnote, ktorá je o niečo menšia než táto maximálne možná medza absorpcie energie .For this purpose, it is envisaged to monitor the amount of energy that has been supplied to the arresters K (varistor, suppressor diode, etc.) and to decouple the line from the network at the latest when the maximum energy absorption limit of the component is reached, preferably at a slightly lower value. than this maximum possible energy absorption limit.

Na obr. la je znázornená principiálna schéma zapojenia oddeľovacieho zariadenia na zvod prepätia, ktoré umožňuje splniť túto požiadavku. Oddelovacie zariadenie podľa lC” vynálezu obsahuje zariadenie £, určujúce prúd zvodom £ prepätia a odpojovacie zariadenie, ktoré je možné aktivovať zariadením £ a ktoré uskutočňuje odpojenie zvodu» £ od siete. Toto odpojovacie zariadenie je u realizácie podľa obr. la tvorené prerušovacím kontaktom £, ktorý je zapojenýIn FIG. 1a shows a schematic circuit diagram of an isolation device for the overvoltage leakage device that makes it possible to meet this requirement. The isolation device according to the invention comprises a device 6 which determines the current through the overvoltage arresters 6 and a disconnecting device which can be activated by the device 6 and which disconnects the device 6 from the mains. In the embodiment of FIG. 1a is formed by a break contact 6 which is connected

'.e do série s chráneným zvodom £ prepätia a ktorý je možné ovládať zámkom £ vypínača.It is in series with a protected overvoltage protector 6 and which can be operated with the switch lock 6.

Druhý príklad uskutočnenia odpoj ovaci eho zariadenia je znázornený na obr. lb. V tomto prípade sa odpojovacie zariadenie skladá z dvoch častí, a to zo zariadenia 21 na ochranu pred nadprúdmi, zapojeného do série so zvodom £ prepätia, ktoré je prednostne tvorené tavnými poistkami, a zo skratovacieho kontaktu 2 2, ktorý je zapojený paralelne ku zvodit\£ prepätia a je ovládaný zámkom £ vypínača.A second embodiment of the disconnecting device is shown in FIG. lb. In this case, the disconnecting device consists of two parts, namely an overcurrent protection device 21 connected in series with an overvoltage leakage device 6, preferably formed by fusible fuses, and a short-circuit contact 22 connected in parallel to the leakage device. Overvoltage £ and is controlled by the switch lock £.

tvorenéformed

Vzťahovými značkami a_, ľubovoľnými vodičmi b označené vodiče môžu byťThe wires may be identified by reference numerals a_, any conductors b

V bežnej trojfázovej sieti prúdovej napájacej siete, bude vodič a najčastejšie tvorený tvorený jedným z vodičov L1, vodičom PE. V duchuIn a conventional three-phase power supply network, the conductor and most often will consist of one of the conductors L1, the conductor PE. In spirit

L2 alebo Ľ3 a vodič b bude myšlienky vynálezu je tiež možné zapojiť spomínanú sériovú kombináciu zvodu £ a prerušovacieho kontaktu 2_ i medzi iné dvojice prepätia vodičov:L2 or L3 and the wire b will be the idea of the invention it is also possible to connect said series combination of the lead 6 and the break contact 2 i among other pairs of wire overvoltages:

napríklad medzi Ll-N, L2-N, L3-N, L1-L2 a pod.for example between L1-N, L2-N, L3-N, L1-L2 and the like.

Množstvo energie, privedené do odporového prvku, je možné určiť podľa vzorca:The amount of energy supplied to the resistance element can be determined according to the formula:

w u * i * tw * i * t

Preto sa predpokladá napätie na zvodetC 1^ a tiež zariadenie prúd týmtoTherefore, the voltage at the leakage conductor is assumed as well as the device current

3_, ktoré určuj e zvodom 1 a ktoré uvádza vyššie uvedený výpočet.3, which is determined by lead 1 and which shows the above calculation.

Akonáhle zrátané množstvo energie dosiahne dopredu nastaviteľnú hodnotu (zodpovedajúcu maximálne možnej medze absorpcie energie, respektíve nachádzajúcej sa tesne pod touto hodnotou maximálne možnej medze absorpcie energie), je aktivovaný zámok 4 vypínača, vďaka čomu sa v ďalšom kroku u príkladu uskutočnenia vynálezu podľa obr. la otvorí prerušovací kontakt 2_ a zvod/ 1_ je odpojený od siete. U príkladu uskutočnenia vynálezu podľa obr. lb sa uzatvorí skratovací kontakt 2 2 a zvod/' 1^ prepätia je premostený spojom s malým elektrickým odporom. Týmto spôsobom uskutočnený skrat vodičov a_, b vyvolá veľký prúd zariadením 21 na ochranu pred nadprúdmi, čo má za následok jeho aktiváciu a teda i oddelenie zvodiwl od siete.As soon as the calculated amount of energy reaches a preset value (corresponding to the maximum possible energy absorption limit, or just below this maximum energy absorption limit), the circuit breaker lock 4 is activated, so that in the next step of the embodiment of FIG. 1a opens the break contact 2 and the lead 7 is disconnected from the mains. In the embodiment of FIG. 1b, the short-circuit contact 22 is closed and the overvoltage leakage is bridged by a connection with low electrical resistance. In this way, the short-circuiting of the conductors a, b causes a high current through the overcurrent protection device 21, which results in its activation and hence separation of the feeder from the mains.

Pokiaľ je chráneným zvodom 1^ varistor, čo je v praxi veľmi časté je možné uskutočniť z j ednodušeni e principiálnej schémy zapojenia z obr. la a obr.If the protected lead is a varistor, which is very common in practice, it is possible to simplify the circuit diagram of FIG. 1a and FIG.

Varistor má totiž vo svojom nízkoohmovom stave tú vlastnosť, že napätí e na jeho vývodoch má konštantnú, na prúde prakticky nezávislú hodnotu, pričom táto hodnota je známa.In fact, in its low ohmic state, the varistor has the property that the voltage e on its terminals has a constant current practically independent of current, this value being known.

Privedená energia je preto skôr úmerná inej neznámej, súčinu i * t, teda integrálu prúdu cez čas. Za účelom uskutočnenia vyššie spomínaného výpočtu je preto potrebné merať uvedený súčin i * t.The energy supplied is therefore proportional to the other unknown, the product of i * t, the integral of the current over time. In order to perform the above calculation, it is therefore necessary to measure the product i * t.

Ako je znázornené na obr. 2, musí energiu meracie zariadenie 3 na varistory obsahovať:As shown in FIG. 2, the energy measuring device 3 for the varistors must comprise:

prvý obvod 5_, ktorý vytvára prúdu zvodom 1_ prepätia úmerný signál druhý obvod 6, ktorý cez čas integruje tento signál prahovú hodnotu rozpoznávajúci obvod 7_ (symbolizovaný komparátorom) , ktorý môže aktivovať zámok _£ vypínača, čo uskutoční najneskôr vtedy, keď zvodttv. 1^ privedené množstvo energie dosiahne maximálnu možnú medzu absorpcie energie. Namiestoa first circuit 5 which generates a current through the overvoltage leakage 1 proportional to the signal a second circuit 6 which over time integrates this signal a threshold recognizing circuit 7 (symbolized by a comparator) which can activate the circuit breaker lock 6, which takes place at the latest when the line is leaked. The amount of energy supplied reaches the maximum possible energy absorption limit. Instead of

zobra zeného zobra zeného prerušovacieho interrupter kontaktu contact 2 je 2 is opäť možné again possible použiť ako use as na on the obr. lb Fig. lb skratovací shorting kontakt 22 contact 22 v spojení in connection so with zariadením equipment 21 na 21 na ochranu pred protection from nadprúdmi, overcurrent, čo what na obr. FIG. 2 nie 2 no je is a explicitne explicitly znázornené. shown.

Zvlášť jednoduchým spôsobom je možné popísanú podmienku odpojenia znázorniť graficky, ako je tomu na obr.In a particularly simple manner, the described disconnection condition can be represented graphically, as in FIG.

3. Východiskovým bodom tohto diagramu je rovnica na maximálnu možnú medzu absorpcie energie varistora:3. The starting point of this diagram is the equation for the maximum possible energy absorption limit of the varistor:

wmax = u * i * t, kde u = konšt. w max = u * i * t, where u = const.

Tedatherefore

Wmax je úmerná i * tW max j proportional to e i * t

Zanesená priamka g_ je množinou všetkých bodov, v ktorých súčin i * t nadobúda konštantnú hodnotu, ktorá po vynásobení konštantným napätím dá maximálnu možnú medzu absorpcie energie varistora.The plotted line g is the set of all points where the product i * t acquires a constant value which, when multiplied by a constant voltage, gives the maximum possible energy absorption limit of the varistor.

V duchu vynálezu teraz predpokladajme, že sa vypínacia charakteristika oddelovacieho zariadenia na zvod prepätia podľa vynálezu (nie je dôležité, aký má priebeh) nachádza všetkými svojimi chránenom zvode bodmi pod priamkou g_. nemôže vyskytnúť nikdyIn the spirit of the invention, let us now assume that the tripping characteristic of the surge arrester according to the invention (not important as it is) is located by all its protected leads by points below the line g. can never occur

Potom sa na príliš veľké množstvo energie, ktoré by jej poškodilo.Then take too much energy to damage it.

Zvlášť jednoduché praktické uskutočnenie blokovej obr. 2 je znázornené na obr schémy zapojenia podľa a bude vysvetlené v nasledujúcom popise.A particularly simple practical embodiment of the block FIG. 2 is shown in the wiring diagram according to and will be explained in the following description.

4a, 4b4a, 4b

Opäť je použitý zvodu 1_ prepätia, v ktorého obvode je zapojený prerušovací kontakt 2. Ako prúdovom z obr. 4a, je prerušovací kontakt 2_ zapojený za ale nie je nutné vždy vyplýva z vodíf 1 použiť, môže byť zapojený pred zvodom z obr. 4b. Je tiež možné prepätia. Toto usporiadanie pretože prerušovací kontakt prepätia, čo zreteľne vyplýva uskutočniť odpojenie všetkých pólov zvodjcft.jL· Tohto je možné dosiahnuť umiestnením prerušovacích kontaktov 2^, ovládaných zámkom vypínača, do obidvoch prívodov zvodiJbA.1^ prepätia. 4b naznačená čiarkovanou čiarou.Again, an overvoltage protector 7 is used in which a break contact 2 is connected. 4a, the break contact 2 is connected after but it is not always necessary to use the conductors 1, it can be connected before the lead of FIG. 4b. It is also possible overvoltage. This arrangement because the overvoltage break contact, which clearly results in a disconnection of all poles of the feeder, can be achieved by placing the break contacts controlled by the switch in the two surge arresters. 4b.

Táto skutočnosť je na obr.This is shown in FIG.

Obr. 4c znázorňuje praktické uskutočnenie blokovej schémy zapojenia podľa zariadenie je uskutočnené v naznačené čiarkovanými čiarami súlade môže pričom odpojovacie s obr. lb. Ako j e byť zariadenie 21 na /Fig. 4c shows a practical embodiment of a block diagram of the apparatus according to the device shown in the dotted lines in accordance with FIG. lb. How can the device 21 be on /

ochranu pred nadprúdmi vybraté z prúdového obvodu zvoditoi.1 a môže byť zapojené cez celú zariadenia potom nie je odpojený od siete iba celá spotrebiteľská sústava. U podobného môže byť zariadenie 21 na ochranu pred byť odpoj ovacieho zvodu 1_, ale usporiadania sústavu. Pri aktivovaní nadprúdmi tvorené domovými prípojkovými poistkami, ktoré sú vždy k dispozícii.the overcurrent protection removed from the current circuit 1 and can be wired across the device then not only the entire consumer system is disconnected from the mains. In a similar manner, the device 21 can be protected from being a disconnecting lead 7, but an arrangement of the assembly. When activated by overcurrent, it consists of house connection fuses, which are always available.

Prúd zvodom 1_ j e u tohto príkladu uskutočnenia určovaný meracím transformátorom 50 prúdu. K tomuto účelu zvlášť výhodný sa ukázal vďaka svojim malým rozmerom prevlečný merací transformátor prúdu.The leakage current 7 in this embodiment is determined by the current transformer 50. Due to its small dimensions, a current-carrying current transformer has proved particularly advantageous for this purpose.

Miesto meracieho transformátora 5 0 prúdu je možné použiť i akúkoľvek inú techniku merania prúdu. Ako príklad je možné uviesť Hallovu sondu alebo indukčnú cievku, v ktorej prúd zvodom 1_ indukuje napätie, ktoré je bezprostredne použité ako zvodovému prúdu úmerný signál.Any other current measurement technique may be used in place of the current transformer 50. By way of example, a Hall probe or induction coil, in which the current through the lead 7 induces a voltage, is immediately used as a leakage current proportional to the signal.

Ako bude neskôr ešte vysvetlené, je čiarkované naznačený filtračný obvod 10 použitý iba nezáväzne a predbežne predpokladajme, že nie je použitý, kondenzátor je teda vybratý a rezistor je nahradený skratom.As will be explained later, the dotted outlined filter circuit 10 is used only tentatively and, assuming it is not used, the capacitor is removed and the resistor is replaced by a short circuit.

Prúdovými senzorami dodávaný signál musí byť integrovaný cez čas. Podľa charakteru prúdovým senzorom dodávaného prúdu musia byť použité i zodpovedajúce obvodové súčiastky. U uskutočnenia podľa obr. 4 je zvodovému prúdu úmerný signál opäť prúd, ktorý môže byť po usmernení diódou 61 zvlášť jednoducho zintegrovaný cez čas pomocou kondenzátora 6 0, pretožeThe signal supplied by the current sensors must be integrated over time. Depending on the nature of the current sensor supplied, the corresponding circuit components must also be used. In the embodiment of FIG. 4, the leakage current is proportional to the current again, which after rectification by the diode 61 can be particularly easily integrated over time by means of a capacitor 60, because

Uc = 1/C i dtU c = 1 / C and dt

Výsledkom integrácie je teda okamžité napätie na kondenzátore 6 0.The integration thus results in an instantaneous voltage across the capacitor 60.

Pri použití senzora, ktorý vracia napäťový signál, je potrebné použiť obvod, ktorý dokáže integrovať hodnoty napätia. Najjednoduchší príklad tohto obvodu je ako integrátor zapojený operačný zosilňovač (viď obr. 6c) .When using a sensor that returns a voltage signal, it is necessary to use a circuit that can integrate voltage values. The simplest example of this circuit is an operational amplifier connected as an integrator (see Figure 6c).

Kondenázátorové napätie je privádzané pomocouThe capacitor capacitor voltage is supplied by

Zenerovej diódy 7 0 na spúšťacie relé 71, pričom spúšťacie relé 71 je spojené so zámkom 4 vypínača. Akonáhle kondenzátorové napätie prekročí hodnotu prieražného napätia Zenerovej diódy 7 0 , nabije sa kondenzátor 60 cez spúšťacie relé 71 a vyvolá tým odpojenie, ktoré je možné uskutočniť znázorneným otvorením prerušovacieho kontaktu 2_, ale v súlade so zapojením podľa obr. lb je možné tiež uskutočniť skratovaním zvodu», £ a nasledovným aktivovaním zariadenia 21 na ochranu pred nadprúdmi, ktoré je zapojené pred zvodom £.A zener diode 70 for the trigger relay 71, wherein the trigger relay 71 is coupled to the switch lock 4. As soon as the capacitor voltage exceeds the breakdown voltage of the Zener diode 70, the capacitor 60 is charged via the trigger relay 71 and causes a disconnection which can be accomplished by opening the break contact 2, but in accordance with the circuit shown in FIG. 1b can also be accomplished by short-circuiting the lead 6 and then activating the overcurrent protection device 21 connected before the lead 6.

Kapacita kondenzátora 60 a prierazné napätie Zenerovej diódy 7 0 sú pritom zvolené takým spôsobom,, že odpojenie prebehne podľa vynálezu pred dosiahnutím maximálnej možnej medze absorpcie energie zvodu.The capacitor capacitance 60 and the breakdown voltage of the Zener diode 70 are selected in such a way that the disconnection takes place according to the invention before the maximum possible energy absorption limit of the lead is reached.

Pre opätovné uvedenie do prevádzky oddeľovacieho zariadenia na zvod prepätia sa predpokladá manuálne ovládané spätné zariadenie 8_. Pokiaľ je odpojovacie zariadenie tvorené skratovacím kontaktom 22 a zariadením 2 1 na ochranu pred nadprúdmi, musí sa spoločne s uvedením do pôvodného stavu zámku £ spínača ešte uskutočniť opätovné zapojenie, respektíve výmena zariadenia 21 na ochranu pred nadprúdmi.A manually operated return device 8 is provided for the restarting of the overvoltage isolation device. If the disconnecting device consists of a short-circuit contact 22 and an overcurrent protection device 21, the reconnection or replacement of the overcurrent protection device 21 must be carried out together with the reset of the switch lock.

Vyššie popísaný druh ovládania zámku £ spínača pracuje nezávisle na sieťovom napätí, ale v rámci vynálezu je možné realizovať aktivovaním zámku £ spínača, ktoré by bolo závislé na sieťovom napätí (znázornené na obr. 5) .The above-described type of control of the switch lock 6 operates independently of the mains voltage, but within the scope of the invention it is possible to realize by activating the switch lock 8 which is dependent on the mains voltage (shown in Fig. 5).

Principiálna konštrukcia zodpovedá principiálnej konštrukcii podľa obr. 4a. V tomto prípade sa ale kondenzátor 6 0 vybije cez relé 7 2 , ktoré hneď nespustí zámok 4 spínača, ale pomocou kontaktu 7 3 spojí spúšťacie relé 71 so sieťou. Spúšťacie relé 71 sa preto zaktivuje a spustí zámok £ spínača, ktorý je s ním spojený.The principle construction corresponds to that of FIG. 4a. In this case, however, the capacitor 60 discharges via relay 72, which does not immediately open the switch lock 4, but connects the trigger relay 71 to the mains via contact 7 3. The trigger relay 71 is therefore activated and triggers the switch lock 6 associated therewith.

Miesto prerušovacieho kontaktu 2_ je možné i tu použiť zvodi? 1 prepätia premosťujúci skratovací kontakt 2 2 v spojení so zariadením 21 na ochranu pred nadprúdmi, ktoré je zapojené v sérii so zvodom 1 prepätia.Instead of the break contact 2, can the leakage device be used here? 1 overvoltage bridging contact 2 2 in conjunction with an overcurrent protection device 21 connected in series with the overvoltage protector 1.

Ako je zvyčajné u spínačových ochrán každého druhu, je možné u odde1 ovac i eho zariadenia na zvod prepätia podlá vynálezu predpokladať skúšobné zariadenie. Toto skúšobné zariadenie je tvorené druhou primárnou cievkou 51 meracieho transformátora 5Q prúdu, ktorá môže byť pomocou tlačidla 9_ spojená so sieťou. Pri stlačení tlačidla 9 je simulovaný k* neprípustné vysoký prúd zvodom 1_, ktorý pri riadnom chode oddeľovača vyvolá jeho aktivovanie.As is customary in switch protections of all kinds, a test device can be envisaged in the surge arrester of the present invention. This test device consists of a second primary coil 51 of the current transformer 50, which can be connected to the mains by means of a button 9. Upon pressing the button 9, an unacceptable high current through the line 7 is simulated, which, when the separator is properly operated, causes its activation.

Na obr. 4 a 5 je sériová kombinácia zvodiíAl^ prepätia a prerušovacieho kontaktu 2_, respektíve sériová kombinácia s kr a to va t e 1 ného zvodicfrl^ prepätia a zariadenie 2 1 na ochranu pred nadprúdmi zapojená vždy medzi vodiče L_ a PE . Táto skutočnosť ale nepredstavuje žiadne obmedzenie použitia vynálezu iba na tieto dva vodiče, čo už bolo spomínané v súvislosti s výkladom obr. 1 a 2. Spomínané sériové kombinácie môžu byť tiež zapojované medzi ľubovoľné vodičové dvojice prúdovej napájacej siete.In FIG. 4 and 5, the series combination of the overvoltage arresters and the break contact 2, respectively the series combination with the torsion arrester and the overcurrent protection device 21 are each connected between the conductors L and PE. However, this does not constitute a limitation of the use of the invention to these two conductors, as already mentioned in connection with the interpretation of FIG. 1 and 2. Said series combinations may also be connected between any conductor pairs of the power supply network.

Popísané rozpoznávanie medznej hodnoty Zenerovou diódou 7 0 môže byť v duchu vynálezu uskutočňované i inými prostriedkami, ako je tomu u obvodov podlá obr. 6a - 6c. Z dôvodov lepšej prehľadnosti je na týchto obrázkoch zobrazené iba osadenie spúšťacieho relé 7 1, zostávajúce súčiastky oddelovacieho zariadenia na zvod prepätia sú ale vynechané.The above-mentioned recognition of the limit value by the Zener diode 70 can be carried out in the spirit of the invention by other means, as in the circuits according to FIG. 6a-6c. For the sake of clarity, only the deployment of the trigger relay 71 is shown in these figures, but the remaining parts of the surge arrester are omitted.

Na obr. 6a je Zenerova dióda nahradená tranzistorovou sústavou 11, prevádzkovanou v uzatváracom smere, ktorá sa v najjednoduchšom prípade skladá z jedného tranzistora.In FIG. 6a, the Zener diode is replaced by a transistor assembly 11 operating in a closing direction, which in the simplest case consists of one transistor.

Prechod báza emitor tohto tranzistora je v u z a tváracom smere zapojený do série so spúšťacím relé 71, pri presne definovanom napätí sa prerazí (obdobne ako je tomu uTransition base emitter of this transistor is in series and in the forming direction connected in series with the trigger relay 71, at a precisely defined voltage breaks (similar to

Zenerovej diódy) a umožní tým prietok prúdu cez spúšťacie relé 71. Pomocou sériového zapojenia väčšieho počtu tranzistorov (naznačené čiarkovanou čiarou) sa môže j ednoduchým spô sobom zvýšiť prierazné napätie tranzistorovej sústavy 11.Zener diode) and thereby allow current to flow through the trigger relay 71. By using a series connection of a plurality of transistors (indicated by a dashed line), the breakdown voltage of the transistor assembly 11 can be increased in a simple manner.

V normálnom prípade môžu prechodom báza emi to r tranzistora pretekať iba malé prúdy, ktoré sú zvyčaj ne príliš malé na to, aby vyvolali aktivovanie spúšťacieho relé 7 1 . Preto je nutné doplniť tranzistorovú štruktúru 11 ďalšími obvodovými prvkami s väčším výkonom. Príklad tohto doplnenia je znázornený na obr. 6b.Normally, only small currents can flow through the transistor base to the transistor, which are usually too small to trigger the trigger relay 7 1. Therefore, it is necessary to complement the transistor structure 11 with additional circuit elements of greater power. An example of this addition is shown in FIG. 6b.

Tranzistorová štruktúra 11 sa skladá z tranzistorov 12 a 13 a z odporov 14 a 1 5 . Kondenzátor 16 môže byť výhodný z toho dôvodu, že skratuje rušivé signály. Tranzistory 12 a 13 sú navzájom prepojené kladnou spätnou väzbou. Odpory 1 4 a 15 slúži k vysokoohmovému pripojeniu tranzistorovej sústavy 11 , čím sa dosiahne toho, že sa tranzistorová sústava 11 nebude javiť ako záťaž na kondenzátor 60 v priebehu jeho nabíjania. Tranzistory 1 4 , 15 je vhodné zvoliť s veľkým prúdovým zosilnením. Akonáhle začne byť tranzistorová štruktúra 11 vodivá vo svojom uzatváracom smere, zaistí úbytok napätia na odpore 1 4 , že tranzistor 12 prejde do vodivého stavu. Prúd, ktorý potom potečie odporom 15, na ňom spôsobí úbytok napätia, vďaka ktorému prejde tranzistor 13 do vodivého stavu. Odporom 14 potom potečie ešte väčší prúd, pretože napäťový úbytok na tranzistore 13, ktorý je vo vodivom stave, je podstatne nižší.The transistor structure 11 consists of transistors 12 and 13 and resistors 14 and 15. The capacitor 16 may be advantageous because it shortens the interference signals. The transistors 12 and 13 are interconnected by positive feedback. The resistors 14 and 15 serve for the high ohmic connection of the transistor assembly 11, thereby ensuring that the transistor assembly 11 does not appear to be a load on the capacitor 60 during its charging. Transistors 14, 15 should be selected with high current amplification. Once the transistor structure 11 becomes conductive in its closing direction, the voltage drop across the resistor 14 ensures that the transistor 12 goes into a conductive state. The current, which then flows through the resistor 15, causes a voltage drop across it, due to which the transistor 13 goes into a conductive state. An even greater current will then flow through the resistor 14, since the voltage drop across the transistor 13, which is in the conductive state, is substantially lower.

Je preto možné povedať, že spúšťacím relé 71 aktivovaný prúd tečie prakticky emitor - kolektorTherefore, it can be said that the triggered current 71 flows virtually emitter-collector

12, iba ce z vodivý a môže preto prechod mať takú ampli túdu, ktorá nutná na aktivovanie príslušného spúšťacieho relé, pri čom by nedošlo k akémukolve k poškodeniu.12, only conductive and therefore the junction may have an amplitude that is necessary to activate the respective trigger relay without causing any damage.

Podlá i ného pri kladu uskutočnenia zobrazeného reáli zované vynálezu,According to an embodiment of the illustrated invention,

6c, je rozpoznávanie prahovej operačným zosilňovačom 2 0, na obr.6c, the threshold recognition by the amplifier 20 is shown in FIG.

hodnoty ktorý je zapoj ený ako komparátor. Integrácia signálu, ktorý je úme rn ý zvodovému prúdu, uskutočňovaná i n ým operačným zosilňovačomvalues that is connected as a comparator. Integration of the signal, which is proportional to the leakage current, provided by the operational amplifier

17, kondenzátorom ktorý má vďaka zapojeniu s odporom 19 a vlastnosti známeho integrátora.17, a capacitor having, due to the connection with resistor 19, the characteristics of a known integrator.

Na obr. 6a - 6c znázornené obvody rozpoznávania medznej hodnoty, respektíve integračné obvody môžu byť použité v ľubovoľných kombináciách. Napríklad kondenzátor 60 z obr. 6 a, 6b môže byť nahradený operačným zosilňovačom 17 podľa obr. 6c. Naopak, tranzistorovú štruktúru 11 z obr. 6a, 6b je možné nahradiť operačný zosilňovač 2 0 , ktorý funguje ako komparátor.In FIG. 6a-6c, the limit value recognition circuits and the integration circuits, respectively, may be used in any combination. For example, the capacitor 60 of FIG. 6a, 6b can be replaced by the operational amplifier 17 of FIG. 6c. Conversely, the transistor structure 11 of FIG. 6a, 6b it is possible to replace the operational amplifier 20, which acts as a comparator.

Pri výskyte neprípustné vysokého prepätia musí zvod plniť svoju funkciu, pričom by nebol akýmkoľvek spôsobom rušený, to znamená, pričom by nebolo aktivované oddeľovacie zariadenie na zvod prepätia. U oddeľovača doposiaľ popisovaného druhu je táto podmienka dodržaná iba vtedy, keď je množstvo energie prepäťového rázu menšie než maximálne možná medza absorpcie energie zvodu.In the event of an impermissibly high overvoltage, the arrester must perform its function without being disturbed in any way, i.e. without the overvoltage arrester being activated. In the separator of the type described so far, this condition is maintained only if the amount of surge surge energy is less than the maximum possible energy absorption limit of the downcomer.

Zmyslom použitia z vodiča, prepätia je ale odvádzať prepätie nezávisle na ich energetickom obsahu, i keď by pritom mohlo dôjsť k prípadnému zničeniu zvodne. Elektrickú pevnosť voči rázovým prúdom zvodového oddeľovača, ktorá bola doposiaľ uvažovaná iba na „energeticky chudobné prepäťové rázy, je preto vhodné rozšíriť i na „energeticky bohaté prepäťové rázy.The purpose of use from the surge conductor, however, is to dissipate the surge regardless of their energy content, although this could eventually destroy the aquifers. The electrical strength against the surge currents of the leakage separator, which has so far been considered only for 'energy-poor surge surges', should therefore be extended to 'energy-rich surge surges'.

K vyriešeniu tejto úlohy sa podľa vynálezu predpokladá nezohľadňovať pri výpočte množstva do zvodttA privedenej elektrickej, energie prúdy, ktoré pretekajú chráneným zvodom 1_, ktorých frekvencia je väčšia než frekvencia siete, teda prúdy, ktoré boli vyvolané krátkymi prepätiami, spôsobenými napríklad bleskom.To solve this problem, according to the invention, it is envisaged not to take into account, when calculating the amount of electrical energy supplied to the arrester, the currents flowing through the protected arrester 7 whose frequency is greater than the grid frequency.

Obvodovo je táto úloha realizovaná tak, že ktorý vytvára prúdu zvodom 1^ prepätia úmerný zapojený filtračný obvod 1 0 , ktorý obmedzuj za obvod _5, signál, je zvodovému prúdu úmerný signál, ktorého frekvencia respektíve rovná frekvencii je siete. Úvodom nižšia, spomínané prechodné prepätia typu TOV majú frekvenciu siete, sú teda v plnom rozsahu započítavané do výpočtu množ s tva absorbovanej energie a oddeľovacie zariadenie na zvod prepätia na ne preto reaguje.Circumferentially, this task is realized in such a way that generating a current through the overvoltage leakage 10 proportional to the connected filter circuit 10, which limits the signal beyond the circuit 5, is a leakage current proportional to a signal whose frequency is equal to that of the network. Initially, the aforementioned TOV transient overvoltage have a grid frequency, and thus are fully included in the calculation of the amount of energy absorbed by the overvoltage discharge device and therefore respond to them.

Aby bolo možné zaistiť spomínané potlačovanie nevhodných frekvencii, musí mať filtračný obvod 10 frekvenčnú charakteristiku podobnú frekvenčnej charakteristike dolnej priepuste alebo pásmovej priepuste a musí byť naladený na frekvenciu siete.In order to ensure that the unsuitable frequencies are suppressed, the filter circuit 10 must have a frequency response similar to that of a low pass or band pass and be tuned to the network frequency.

Na obr. 2 je tento filtračný obvod 10 naznačený čiarkovanou čiarou. Tento obvod je možné prakticky realizovať jednoduchým pas ivnym RC dvojbranom (naznačené na obr. 4 a 5), ale i každým iným známym zapojením, ktoré má potrebné prenosové vlastnosti.In FIG. 2, this filter circuit 10 is indicated by a dashed line. This circuit can be practically realized by a simple passive RC double gate (indicated in Figs. 4 and 5), but also by any other known connection having the necessary transmission properties.

Claims (14)

PATENTOVÉPATENT NÁROKY Oddelovacie A separation zariadenie equipment na z vodí t ( 1 ) on water (1) prepätia, overvoltage, obsahujúce containing prúd z v o do m current from v o to m (D (D prepätia overvoltage určujúce determining zariadenie equipment (3) a t ýmto (3) and these zariadením ( 3) equipment (3) spúšťané triggered odpoj ovácie disconnect zariadenie , device ktoré which ones vykonáva performs odpoj enie disconnection z v o d Fc*' (1) prepätia od siete, v y z v o d Fc * '(1) power surge, v y znač wit u j ú c e u j u c e sa t Ý clothes m, že zariadenie (3) m, the device (3) z i s ťu j e figuring out zvodom (1) downpipe (1) prepätia pobratú energiu energy surge a pri and at dosiahnutí dopredu reaching forward nastaviteľného množstva adjustable quantity energie, energy, ktoré which ones j e menšie is smaller alebo rovné or equal maximálne možnej medzi absorpcie energie maximum possible energy absorption limit
chráneného zvodu prepätia, je aktivované odpojovacie zariadenie .of the protected overvoltage, the disconnecting device is activated.
2. Oddelovacie zariadenie podľa nároku 1, vyznaču júce sa tým, že odpojovacie zariadenie obsahuje prerušovaci kontakt (2), ktorý je zapojený do série so zvodom (1) prepätia a je ovládaný zámkom (4) vypínača.Isolation device according to claim 1, characterized in that the isolation device comprises a break contact (2) which is connected in series with the overvoltage protector (1) and is controlled by the circuit breaker lock (4). 3. Oddelovacie zariadenie podľa nároku 1, vyznaču júce obsahuje do série tým, že odpojovacie zariadenie ku z vodiek (1) prepätia zapojené zariadenie (21) na ochranu pred prepätím, prednostne tavné poistky a skratovací kontakt (22), ktorý je zapojený paralelne ku zvodflM. (1) prepätia a je ovládaný zámkom (4) vypínača.Separating device according to claim 1, characterized in that the overvoltage protection device (21) connected to the overvoltage wires (1), preferably fusible fuses and a short-circuit contact (22) connected in parallel to the surge conductors (1), is connected in series. zvodflM. (1) overvoltage and is controlled by the key switch (4). 4. Oddelovacie zariadenie podľa nároku 1 2 alebo 3, v y značujúce sa tým, že energiu určujúce zariadenie (3) je tvorené sériovou kombináciou prvého obvodu (5) , ktorý vytvára signál úmerný prúdu zvodom (1) prepätia, druhého obvodu (6), ktorý cez čas integruje tento signál a prahovú hodnotu rozpoznávacieho obvodu (7), zámok (4) vypínača.Separation device according to claim 1 2 or 3, characterized in that the energy-determining device (3) is a series combination of a first circuit (5) that generates a signal proportional to the current through the overvoltage (1) of the second circuit (6), which over time integrates this signal and the threshold value of the recognition circuit (7), the switch lock (4). ktorý ovládawho controls 5. Oddelovacie zariadenie podľa nároku 4, júce sa tým, že obvod (5) na vytvorenie signálu, ktorý je úmerný prúdu zvodom (1) prepätia, je tvorený meracím transformátorom prúdu, prednostne prevlečným meracím transformátorom prúdu.Separation device according to claim 4, characterized in that the signal generating circuit (5) which is proportional to the current through the overvoltage (1) is formed by a current measuring transformer, preferably by a current measuring current transformer. 6. Oddelovacie zariadenie podľa nároku 4, tým, že obvod (5) signálu, ktorý je úmerný prúdu zvodom je tvorený Hallovou sondou.Separation device according to claim 4, characterized in that the signal circuit (5) which is proportional to the current leakage is formed by a Hall probe. júce na vytvorenie (1) prepätia,designed to create (1) overvoltage, 7, vyznačujúce m, že integračný obvod (6) obsahuje usmerňovači obvod (61) kondenzátor (60) .7, characterized in that the integration circuit (6) comprises a rectifier circuit (61) of a capacitor (60). Oddelovacie zariadenie podľa jedného z nárokov 4 až tým, že integračný obvod ( 6) usmerňovači obvod (61) operačný zošilňovač obsahuj e (17), zapojený ako integrátor.Separation device according to one of claims 4 to 4, characterized in that the integration circuit (6) of the rectifier circuit (61) of the operational amplifier comprises (17) connected as an integrator. 7. Oddelovacie zariadenie podľa nároku 4, tým, že obvod (5) signálu, ktorý je úmerný prúdu zvodom je tvorený indukčnou cievkou.Separation device according to claim 4, characterized in that the signal circuit (5) which is proportional to the current leakage is formed by an induction coil. júce na vytvorenie ( 1) prepätia,designed to create (1) overvoltage, 8. Oddelovacie zariadenie podľa jedného z nárokov 4 ažSeparation device according to one of claims 4 to 10 9, vyznačujúce sa tým, žeprahovú hodnotu rozpoznávajúci obvod (7) je tranzistorovou štruktúrou (11), prevádzkovanou v uzatváracom smere.9, characterized in that the threshold value recognition circuit (7) is a transistor structure (11) operated in the closing direction. 9, vyznačujúce sa tým, že prahovú hodnotu rozpoznávajúci obvod (7) je tvorený operačným zosilňovačom (20).9, characterized in that the threshold recognition circuit (7) is formed by an operational amplifier (20). 9, vyznačujúce sa tým, že prahovú hodnotu rozpoznávajúci obvod (7) je tvorený Zenerovou diódou (70).9, characterized in that the threshold recognition circuit (7) is formed by a Zener diode (70). 10. Oddelovacie zariadenie podľa jedného z nárokov 4 ažSeparation device according to one of claims 4 to 10 11. Oddelovacie zariadenie podlá jedného z nárokov 4 ažSeparation device according to one of claims 4 to 11 12, vyznačujúce sa t ý m, že za obvod prúdu (5) na vytvorenie signálu, ktorý je úmerný , z· zvodom (1) prepätia, je zapojený filtračný obvod (10), ktorý obmedzuje zvodovému prúdu úmerný signál, ktorého frekvencia je menšia, re spe kt ive rovná frekvencii siete.12, characterized in that a filter circuit (10), which limits the leakage current, is proportional to the signal whose frequency is less , re spe kt ive equals the network frequency. 12. Oddelovacie zariadenie podľa jedného z nárokov 4 ažSeparation device according to one of claims 4 to 12 13. Oddelovacie zariadenie podľa jedného z nárokov 4 ažSeparation device according to one of claims 4 to 15 14 . 14. Oddelovacie A separation zariadenie equipment podlá nároku 13, according to claim 13, v y z v y z n a on the č No. u j ú c e u j u c e sa t sa t ý m, že filtračný filtering obvod circuit (10) (10) my charakteristiku dolnej lower characteristic priepuste. culverts. 15 . 15 Dec Oddelovacie A separation zariadenie equipment podľa nároku 13, according to claim 13, v y z v y z n a on the č No. u j ú c e u j u c e sa t sa t ý m, že filtračný filtering obvod circuit (10) (10) my charakteristiku pásmovej priepuste. band-pass characteristic.
SK184-98A 1997-02-12 1998-02-12 Disconnector for surge arrester SK18498A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0022597A AT405114B (en) 1997-02-12 1997-02-12 ARROW DISCONNECTOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK18498A3 true SK18498A3 (en) 1999-08-06

Family

ID=3484871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK184-98A SK18498A3 (en) 1997-02-12 1998-02-12 Disconnector for surge arrester

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0862255A1 (en)
AT (1) AT405114B (en)
CZ (1) CZ42298A3 (en)
PL (1) PL189447B1 (en)
SK (1) SK18498A3 (en)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9901286D0 (en) * 1999-01-22 1999-03-10 Zymax International Limited Surge protector
AT409052B (en) * 1999-11-18 2002-05-27 Felten & Guilleaume Ag Oester CIRCUIT ARRANGEMENT FOR REMOTE TESTING A CIRCUIT BREAKER
AUPS333302A0 (en) * 2002-07-02 2002-07-25 Fultec Pty Ltd A protection and indication circuit
US7369387B2 (en) 2004-11-09 2008-05-06 Fultec Semiconductor, Inc. Apparatus and method for temperature-dependent transient blocking
US7342433B2 (en) 2004-11-09 2008-03-11 Fultec Semiconductor, Inc. Apparatus and method for enhanced transient blocking
WO2006053314A2 (en) 2004-11-09 2006-05-18 Fultec Semiconductor, Inc. Apparatus and method for high-voltage transient blocking using low-voltage elements
AT504528B1 (en) * 2007-02-16 2008-06-15 Siemens Ag Oesterreich Security circuit, particularly step down controller for power supply feeding at output of direct current system, is disposed on outlet of power supply and switch element is disposed between positive power supply clamp
DE102008049472A1 (en) 2007-10-16 2009-09-10 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Overvoltage arrester is provided with stop device that is thermally triggered in motion path of conductor segment, between fusible point and conductive element
DE102008013448B4 (en) 2007-10-30 2018-10-11 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Surge arrester with a housing and at least one varistor as a diverting element
DE102008016585A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-01 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG guard
DE102008016589A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-01 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG guard
DE102009004317A1 (en) 2008-08-22 2010-02-25 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Fast separating device
ITTO20130164A1 (en) * 2013-02-28 2014-08-29 Finder Spa PROTECTION DEVICE AGAINST OVERVOLTAGES AND SIGNALING
DE102014213640A1 (en) * 2014-07-14 2016-01-14 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Device for detecting arrester overload
DE102016000355A1 (en) * 2015-09-11 2017-03-16 DEHN + SÖHNE GmbH + Co. KG. Arrangement for the safe, independent of switchgear or fuses, mains-side separation of overvoltage protection devices in the case of critical operating conditions
GB201603211D0 (en) * 2016-02-24 2016-04-06 Cooper Technologies Co Voltage crowbar
DE102017200125B3 (en) * 2016-12-20 2018-03-01 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement and method for condition monitoring of a surge arrester
CN113708336A (en) * 2020-05-21 2021-11-26 菲尼克斯电气公司 Overvoltage protection device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4577148A (en) * 1982-12-17 1986-03-18 Westinghouse Electric Corp. Surge arrester equipped for monitoring functions and method of use
AT383906B (en) * 1985-04-16 1987-09-10 Cti Ges Zur Pruefung Elektrote Fault current protection switch for fault change and fault current
DE3632760A1 (en) * 1986-09-26 1988-03-31 Dehn & Soehne PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENT
ATE152553T1 (en) * 1993-02-15 1997-05-15 Siemens Ag ARRESTER DISCONNECTOR
ES2110674T3 (en) * 1994-09-14 1998-02-16 Siemens Ag FAULT CURRENT PROTECTION SWITCH WITH ENERGY ACCUMULATION CIRCUIT.

Also Published As

Publication number Publication date
AT405114B (en) 1999-05-25
PL324772A1 (en) 1998-08-17
EP0862255A1 (en) 1998-09-02
ATA22597A (en) 1998-09-15
CZ42298A3 (en) 1999-01-13
PL189447B1 (en) 2005-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK282610B6 (en) Protection circuit arrangement for overvoltage shunt
SK18498A3 (en) Disconnector for surge arrester
US5319515A (en) Circuit protection arrangement
US5440441A (en) Apparatus for protecting, monitoring, and managing an AC/DC electrical line or a telecommunication line using a microprocessor
EP1727257A1 (en) A protection circuit for potential transformers
EP1305863B1 (en) System for overvoltage protection
US7983014B2 (en) Disconnector and overvoltage protection device
CN211428100U (en) Circuit protection device
AU2001287590A1 (en) System for overvoltage protection
EP1647079B1 (en) Protection system for medium-voltage potential transformers
US8599522B2 (en) Circuit interrupter with improved surge suppression
JP7264920B2 (en) Multistage protection device for overcurrent and overvoltage protected transfer of electrical energy
EP2510598B1 (en) Electronic protection circuit and protection device
RU2619777C2 (en) Device for protection of electrical consumers from overvoltage in single-phase ac networks
CN109075559B (en) Circuit arrangement with low-voltage and overvoltage shut-off for protecting consumers connected to a polyphase network
EP1220410A2 (en) An overvoltage protection accessory device for a residual current circuit breaker
CN210142902U (en) Current limiting circuit
KR860001479B1 (en) Electronic control circuit
KR100439890B1 (en) Earth Leakage Circuit Breaker
KR100756750B1 (en) Motor protector apparatus having current-limit property
JPH0479444B2 (en)
WO2001018934A1 (en) Method and apparatus for protecting electronic equipment coupled to a telephone line
MXPA99007246A (en) Circuit switch with fault protection for the formation of electric arc and elements of resistivity that has a positive temperature coefficient (ctp) for the protection of short circuits and overload