DE1638021C - Überstrom Anzeigeeinrichtung fur Wechselstromnetze mit mindestens einem Detektorelement vom Typ eines Trans fluxors - Google Patents

Description

3. Überstrom-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstell-Wechselstrom die Einstellwicklungen (A) zweier getrennter Detektorelemente (1,2) vom Transfluxorentyp in entgegengesetztem Sinn durchfließt, deren Ausgangswicklungen (S) in Reihenschaltung den Eingang eines Übertragungselementes (3) erregen.

4. Überstrom-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wieder-Einschaltwicklungen (Rl) der beiden Detektorelemente (1, 2) einerseits und die Wieder-Einschaltwicklung des Übertragungselementes (3) andererseits jeweils an die zwei verschiedenen Phasen eines Zweiphasen-Taktimpuls-Generators angeschlossen sind, derart, daß das Übertragungselement (3) die Summe der von beiden Detektorelementen (1, 2) abgegebenen Impulse aufnimmt.

5. Überstrom-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswicklung (S) des Übertragungselementes (3) die Zähleinrichtung über ein zweites Übertragungselement (4) erregt, das mit dem ersten Übertragungselement (3) in Kaskade geschaltet ist.

6. Überstrom-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung

(22) zur Rückstellung auf Null vorgesehen ist, deren Ausgangseinrichtung einen Eingang (21) aufweist, der parallel mit dem Eingang der die durch die Detektorelemente übertragenen Impulse aufnehmenden Einrichtung (8) gespeist wird, wobei die Rückstelleinrichtung dazu ausgebildet ist, während einer vorbestimmten Zeitdauer gegenüber jeglicher, auf ihren Eingang gelegter Impulse unwirksam zu sein.

7. Überstrom-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtung eine Kaskade von bistabilen Stufen (B₁ bis B_t) mit einem Eingang aufweist, von denen jede vier Transfluxoren (11 bis 14) enthalt.

8. Überstrom-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (22) zur Rückstellung auf Null ein Verzögerungsregister mit zwei Reihen von Transfluxoren (I₁, I₂-.; P₁. P₂--) aufweist, die in Kette verdrahtet sind in Verbindung mit einer logischen Schaltungsanordnung (30) vom »ODER«-Typ, die einen Eingang zu jedem Ausgang des Registers hat und einen Ausgang, an dem eine logische Schaltungsanordnung vom »NEIN«-Typ angeschlossen ist, die dazu ausgebildet ist, bei Abwesenheit von Impulsen auf allen Ausgängen des Registers einen Rückstellimpuls auf die Zähleinrichtung zu geben.

9. Überstrom-Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der vom Impuls-Generator abgegebenen Taktimpulse von einem ganzzeilig-in Vielfachen der Frequenz des zu überwachenden Wechselstromes verschieden ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überstrom-Anzeigeeinrichtune für Wechselstromnetze mit mindestens einem Detektorelement vom Typ eines Transfluxors, dessen Einstellwicklung von einem Eingangswechselstrom durchflossen ist, dessen Stromstärke proportional der Stromstärke des zu überwachenden Wechselstromes ist.

Eine solche Einrichtung ist bereits durch die deutsche Auslegeschrift 1 169017 bekannt. Bei dieser Einrichtung ist eine Schaltungsanordnung zum Überwachen von Spannungen oder Strömen in einem Wechselstromnetz vorgesehen, bei der Transfluxoren mit Gleichstrom vormagnetisiert und auf ihren Steuerwicklungen mit einem Strom beschickt werden, dessen Stromstärke der entsprechenden Größe des zu überwachenden Stromes proportional ist. Überschreitet bei dieser Anordnung die Wechseldurchflutung die Vormagnetisierungsdurchflutung um einen vorgegebenen Betrag, so bestimmt die Wechseldurchflutung die Magnetisierungsrichtung in den betreffenden Innenjoch, so daß in der Übergangszeit zwischen den Halbwellen des auf die Steuerwicklung gegebenen Wechselstromes unsymmetrische Belastungsverhältnisse am Transfluxor auftreten, die zur Erzeugung von Spannung in diesem Zeitraum führen. Diese Spannung kann dann zur Steuerung oder Anzeige benutzt werden. Diese bekannten Schaltungsanordnungen lassen aber

keine von der Größe des Überlastungsbetrages abhängige zeitinverse Anzeige oder Steuerung zu. Für viele Anwendungszwecke ist es aber erwünscht und richtig, eine zeitinverse Überlastungsanzeige zu schaf-

fen. Dies war bisher nur mit sehr komplizierten sind, derart, daß das Übertragungselement die Summe Analogzählerschaltungen möglich. der von beiden Detektorelementen abgegebenen Im-

Die Aufgabe der Erfindung besteht bei einer Ein- pulse aufnimmt.

richtung der eingangs genannten Art darin, daß eine Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, dab Q

genaue Überlast-Anzrigcvorrichtung geschaffen wer- 5 Ausgangswicklung des Übertragungselementes die den soll, die im wesentlichen aus Transfluxoren aufge- Zähleinrichtung über ein zweites ^Ü*^njäsJement baut ist, bei der die Ansprechzeit umgekehrt propor- erregt, das mit dem ersten Übertragungselement tional dem Betrag ist, um den der überwachte Strom Kaskade geschaltet ist. _ino<:f_nrm

einen bestimmten Schwellwert (d.h. einen Maximal- In einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform

Nennwert) überschreitet. - der Anzeigeeinrichtung gemäß der Erfindun_s Kann

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch eine Einrichtung zur Ruckstellung auf NuH vorgesehen gelöst, daß das Detektorelement an einem Takt- sein, deren Ausgangse.nnchtung einen Eingang au impulsgenerator mit wesentlich höherer Taktimpuls- weist, der parallel mit dem E.ngang der d e durch^che Frequenz als die Frequenz des zu überwachenden Detektorenelemente übertragenen Impulse: autnen-Wechselstromes in solcher Weise angeschlossen ist, 15 menden Einrichtung gespeist wird, wobei1 die Ruckdaö auf das Detektorelement gegebene Taktimpulse stelleinrichtung dazu ausgebildet ist, ^wah™^{d emt}J nur dann auf dessen Ausgangswicklung übertragen vorbestimmten Zeitdauer gegenüber jegl'cner aui werden, wenn das von dem die Einstellwicklung durch- .hren Eingang gelegter Impulse unwirksam zu sein fließenden Wechselstrom entwickelte augenblickliche Im Rahmen der Erfindung ist es ferner ^ν°™¹™";

magnetische Feld den Koerzitivfeld^rt des Detektor- so wenn die Zähleinrichtung eint Kaskade vor' bistabilen elementes in Nachbarschaft der Einstellwicklung er- Stufen mit einem Eingang aufwe.st, von denen jede reicht oder überschreitet, wobei die Einstellwicklung vier Transfluxoren enthalt.

und der sie durchfließende Wechselstrom zum Er- In einer weiteren besonders vorteilhaften A

„:-·,.,„ ..:.,„- ν--—*:-*-<j..—— u^ v„,i;„„^ A~ führurig.icrn. Unü Jic Cmichiung zur Ruckstellung Maximal-Nennstromstärke in dem zu überwachenden 25 auf Null ein Verzögerungsregister mit zwei Reihen von Wechselstrom abgestimmt sind, und daß an die Transfluxoren aufweisen, d.e .η Kette verdrahtet s.nd, Ausgangswicklung des Detektorelemei.tes eine Einnch- in Verbindung mit einer loschen Schaltungsanordtung angeschlossen ist, die zur Abgabe eines Ausgang- nung vom ,ODER«-Typ, d.e einen E.ngang zu jedem signals nach Verlauf eines zur mittleren Hä-figkeit Ausgang des Registers hat und einen Ausgang an des Auftretens von Impulsen am Ausgang des Detektor- 30 dem eine logische Schaltungsanordnung vom »NUN «- elementes umgekehrt proportionalen Zeitabschnittes Typ angeschlossen .st, d.e dazu ausgebildet ist, bei ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Abwesenheit von Impulsen auf a.len ^AusS^an|_^{en des} Einrichtung bietet den Vorteil, daß sich auf diese Weise, Registers einen Rückstellimpuls auf die Zanle.ninsbesondere für die Überwachung eines Wechsel- richtung zu geben.

Stroms, ein Phasenrelais oder ein gleichpoliges Relais 35 Gemäß der Erfindung .st es auch vorteilhaft, wenn mit umgekehrter Abhängigkeit von der Zeit schaffen die Frequenz der vom Impuls-Generalor abgegebenen läßt. Man kann außerdem eine Anordnung aufbauen, Taktimpulse von einem ganzzeil.gen Vielfachen der die allein mit magnetischen Teilen arbeitet und eine Frequenz des zu überwachenden Wech^ls.ro...» sehr große Anpassungsfähigkeil· ciE^iv'ui, uit iii3btr,un- vciscnieaen ist. ,.._.-. υ α ^_ηοί

de« die Wahl der Auslösezeit und der Rückstellzeit ₄o Nachfolgend wird d.e Erfindung an Hand eines für die Anordnung betrifft. Es ist im besonderen Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der ze.cnmöglich, eine praktisch zeitkonstante Anordnung nung näher beschrieben. Es zeigt mit sehr kiemer Rückstellzeit zu erhalten. F i g. 1 das Prinzipschaltbild e.ner Überstrom-

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Ein- Anzeigeeinrichtung nach der hrnndung, richtung wird erreicht, daß ein einziger Transfluxor 45 F i g. 2 ein we.terentw.ckeltes, aber vereinfachtes bereits für die vollständige Lösung der der Anmeldung Schaltbild eines Ausfuhrungsbeispiels, zugrunde liegenden technischen Aufgabenstellung F i g. 3 ein Diagramm mit e.ner experimentell

ausreicht. gewonnenen Ansprechkurve fur d.e Anordnung nach

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Aus- F i g. 2. _ . ,

führungsform ist gegeben, wenn die an den Ausgang 5» In dem Schaltbild nach F . g. 1 s.nd drei Detektordes Detekturelementes angeschlossene Einrichtung eine elemente vom Typ eines Transfluxors mit v.er utr-Zähleinrichtiing ist, die zum Zählen der von der nungen u, b, c, d gezeigt,_ die:uir eine größere Mittel-Ausgangswicklung des Detektorelementes abgegebenen öffnung verteilt s.nd. Die Detektorelemenle werden Impulse und Abgabe eines Signals bei Erreichen einer entsprechend einem Verfahren benutzt, das mii vorbestimmten Anzahl gezählter Impulse ausgebildet 55 »Widerstandsverfahren« bezeichnet wird D.e Be_ist wicklung eines Detektorelementes vom Typ eines

Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Einstell-Wechsel- Transfluxors enthält:

strom die Einstellwicklungen zweier getrennter De- cincrhrpih

lehrelemente vom Transfluxorentyp in entgegen- eine Eingangswicklung £ fur d.e E.nschre.b

gesetztem Sinn durchfließt, deren Ausgangswicklungen 60 impulse; _rm„..u,

fn Reihenschaltung den Eingang eines übertragungs- ^^''^"^'"^^T^i^^VtteS e

elementes erregen ™ Rückstellung auf Null, d.e gleichzeitig e.r

In weiterer Auebildung der Erfindung ist es zweck- löschendes Ablesen bewirken;

mäßig, wenn die Wieder-Einschaltwicklungen der eine Ausgangswicklung i; „u_Mfnll

beiden Detektorelemente einerseits und die Wieder- 6₅ eine (nicht gezeigte. Haltew«:klung d,e ebenfal

EinschaltwicklungdesÜbertragungselementesanderer- auf d.e A"?^"^⁰^"« Sewgelt ist und d»

seits jeweils an die zwei verschiedenen Phasen eines Rückwirkung des folgenden Detektorelementc

Zweiphasen-Taktimpuls-Generators angeschlossen kompensieren soll;

5 6

eine Einstcllwicklung oder -leitung A, die eben- des Systems vom Vorzeichen dieser Komponente

falls durch die Ausgangsöffnung c führt. abhängt. Im Mittel erhält man, wenn /„ der Wert der

Ansprechschwelle ist, für jede Periode T des Netzes Die [-instcllwicklung wird gewöhnlich von einem Ausgangsimpulse während einer Zeit / entsprechend

Gleichstrom durchflossen, der die Schlußumkehr um 5 der Gleichung die Ausgangsöffnung sicherstellen soll, wenn ein

Einschreibimpuls aufgetreten ist. Zur Gewinnung / _ π — 2 Arc sin iji

r.incs Ausgangssignals ist dieser Strom unbedingt T 2n ' erforderlich. Der Einstcllstrom muß einen Minimalwert entsprechend der Koerzitivkraft um die Aus- io

gangsöffnung haben, damit Ausgangsimpulse erzeugt wobei / der Spitzenwert des sinusförmigen Wechsel-

wcrdcn. Für den besonderen Fall eines als Beispiel stromes ist.

benutzten Detektorelementes liegt dieser Wert bei In der Nähe der Ansprechschwelle erreicht der

etwa 0,15 Amperewindungen und stellt eine Ansprcch- Ausgangsimpuls seinen Maximalwert nicht, aber es

schwelle dar. 15 genügt, ein weiteres Detektorelement in Reihe hinter

Bei der erfindungsgcmäßen Anzeigeeinrichtung wird das Übertragungselement 3 (Übertragungselement 4

die Einstellwicklung A₁ die die Ausgangsöffnungen c in F i g. 2) zu schalten, um zweideutige Fälle auszu-

der Detcktorclemcnte 1 und 2 im umgekehrten Sinn schalten.

durchläuft, von einem Wechselstrom mit beispielsweise Die so ausgebildete Anordnung ergibt ein Anspre-50 Hz durchflossen, der von einem Stromwandler 5 ao chen auf die Frequenz, das mit der Stärke des Wechselgeliefert wird. Dieser ist mit der Leitung 6 eines stromes zunimmt, so daß ein von der Zeit in umge-Energieverteilungsnetzes verbunden, bei der über- kehrten Sinn abhängiges Relais verwirklicht werden ströme angezeigt werden sollen. kann.

Die Wieder-Einschaltwicklung R1 der Detektor- Das Übertragungselement 3 sammelt und fiberträgt

elemente 1 und 2 werden durch eine der Phasen eines a$ die F..imme der an den Ausgängen der Detektor·

(nicht gezeigten) Zweiphasen-Generators für Einstell- elemente 1 und 2 angesammelten Impulse. Im Zähler 8

impulse gespeist. Das heißt, der Generator kann an werden diese Impulse gezählt, wobei das Ausgangs-

seinen Klemmen zeitlich gegeneinander versetzte signal des Zähfers logische Stufen oder direkt ein

Impulsfolgen abgeben. Festkörper-Thyratron steuein kann, wenn dies ge- Die Wieder-Einschaltwicklung Rl des Ubertra- 30 wünscht wird.

gungselemcntes 3 wird von der zweiten Phase dieses F i g. 2 zeigt das vereinfachte Schaltbild eines voll-

Impulsgenerators gespeist. Den beiden Eingangs- ständigen Ausführungsbeispiels, bei welchem eine rein

wicklungen E der Detektorelemcnte 1 und 2 wird bei magnetische Technik angewendet wird. Im besonderen

jedem Zyklus des Generators zur Lieferung der Rück- ist dort der Zähler 8 aus einer Reihenschaltung von Stellimpulse ein Einschreibimpuls »1« zugeführt. Die 35 vier bistabilen Stufen B₁ bis B₁ aufgebaut Jede Kipp-

Eingangswicklung E des Übertragungselementes 3 wird stufe ist aus einer bistabilen Einrichtung mit einem

von den in Reihe liegenden Ausgangswicklungen S der Eingang der in der französischen Patentschrift

Detektorclemenlc 1 und 2 gespeist. Die Ausgangs- 1 452 767 beschriebenen Art gebildet,

wicklung 5 des Übertragungselementes 3 beliefert In jeder der Kippstufen finden sich zwei Transeinen Impulszähler 8, dessen Ausgangssignal 80 einem 40 fluxorenpaare 11, 13 und 12, 14, die jeweils mit den

beliebigen Verbraucher (nicht gezeigt) zugeführt wird, beiden Phasen des Generators für die Rfickstell-

beispielswcisc einer Signalisierungseinrichtung oder impulse (nicht gezeigt) verbunden sind und einen

einer Abschalteinrichtung. Die Einstellwicklung α des Eingang 15 am Transfluxor 11 sowie einen Ausgang IC

Übcrtragungselementcs 3 wird normalerweise von am ,Transfluxor 14 aufweisen. Eine Schleife 17 ergibt einem Gleichstrom geeigneter Stärke durchflossen. 45 eine Kreuzkoppelung, wobei 18 sowie 19 eine Kopp-

Der Generator für die Rückstellimpulse (oder lung zwischen dem Eingang des Transfluxors 13 und Taktimpulse) arbeitet mit einer festen Frequenz wesent- dem Ausgang der Transfluxoren 12 und 14 Lsrstellen, lieh oberhalb der Frecmenz des zu überwachenden Wie in der oben genannten französischen Patent-Wechselstromes. Wenn diese beispielsweise 50Hz schrift erläutert, gibt der Ausgang 16 unter dieser beträgt, so ist die Frequenz F der Rückstellimpulse $0 Bedingungen einen Impuls für zwei Impulse atn beispielsweise 425 Hz, wobei dieser Wert so gewählt Eingang 15 ab. Man erhalt auf diese Weise einen ist, daß er kein ganzzeiliges Vielfaches von 50 Hz ist. binären Teiler auf Ferritbasis mit der Möglichkeit einei

Unter diesen Bedingungen werden Impulse am Rückstellung auf Null mit Hilfe eines Stromkreises 20. Ausgang des einen oder anderen der Detektorelemente In dieser Schaltungsanordnung findet sich die bereit« 1 und 2 jedesmal dann erscheinen, wenn der Spitzen- 55 in Verbindung mit F i g. 1 beschriebene Anzeigewert des durch die Einstellwicklungen A fließenden vorrichtung mit zwei Detektorefementea 1, 2 wiedei Wechselstromes die Ansprechschwelle für eine Zeit- sowie dem Übertragungselement 3, das, wie erläutert, dauer überschreitet, die größer ist als etwa 100 Mikro- die Möglichkeit gibt, die Summe der am Ausgang dei Sekunden. Diese Begrenzung ermöglicht von vorn- beiden vorhergehenden Detektorelemente afigesamherein die Ausschaltung des Einflusses von getrennten 60 melten Impulse zu bilden. Die Üerragg der aul schmalen Stromspitzen mit einer Dauer von einigen diese Weise durch das Übertragungselement 3 ange-Mikrosekunden, die gelegentlich den Netzstrom von sammelten Impulse erfolgt unter Zwischenschaltung 50 Hz überlagert sein können. Durch die Verwendung des Übertragungselementes 4, das die Vennddunj der beiden Detektorelemente 1 und 2 mit gegensinnig von Zweideutigkeiten ermöglicht. angeordneten Einstellwicklungen lassen sich beide 6; Der Ausgang des Elementes 4 speist nicht allein der Halbwellen des überwachten Stromes beachten, und Eingang 15 der ersten Kippstufe B₁ des Zäblers es kann im Fall einer Unsymmetrie (aperiodische sondern außerdem den Eingang 21 einer Einrichtung, Komponente) vermieden werden, daß das Ansprechen die insgesamt mit 22 bezeichnet ist Die Einrichtung

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enthüll in .in sieh bekannter Weise in einer Keilen- Ausgam¹. 8(1 des Zählers H abhängt, konnte die Ausschaltung cmc Ki'ihc /,, /.,, /_;, bis l_v, \on mn gerad/eilig Ι<·μιπ!; beispielsweise beim I mpfang eines Impulses be/eichnelen DcU-klorelenKnten sowie einer Reihe pro Taj¹. wiilmnd eines Mon.il> eintreten. Dieser /',. /\ bis /',, von mit ungerad/.ahlig bezeichneter. Naehieil wild bcseiligi durch eine automatische Riick-Dctcktoivlcmcntcn. Die beulen Reihen .>ind jeweils r> stellung ties /ahlers auf Null jedesmal dann, wenn ii''t /AVei Phasen des (ieiieralors für die Rüekslell- wahrend einer gewissen, durch die Einrichtung 22 immilse verbunden. I iilsprechend einem an sieh bestimmten /eil kein Impuls am Ausgang der Anzeigebekannten Verfahren wird die Information von vorrichtung aufgetreten ist. wobei diese Zeil als irgendeinem mit geradzahlig bezeichneten Detektor- »Rücklnufz.cit« der Anzeigevorrichtung bedachtet werclcmcnt /u einem nachfolgenden mit ungeradzahlig io den kann.

bezeichneten Dctcktorclcmcnt und umgekehrt von Jeder /um eingang 15 des Zählers gehende Impuls

einem mit ungeradzahlig bezeichneten Dctektorclemenl wird außerdem an den Eingang 21 der Einrichtung 22

zu einem nachfolgenden mit geradzahlig bezeichneten angelegt und erscheint nacheinander im Verlauf der

Dctcktorclemcnt übertragen, wobei die mit geradzahlig folgenden Zyklen an den Ausgängen S, bis S_n der

bezeichneten Uetektorclcmente eine Spcicherfunktion 15 Hinrichtung 22. Während der gesamten Zeit, in der

haben, die zur Vermeidung von Wechselwirkungen ein solcher Impuls an irgendeinem der Ausgänge der

/wischen zwei aufeinanderfolgenden Informationen Einrichtung 22 vorhanden ist, findet er sich am

erforderlich ist. Jeder Zyklus umfaßt die folgenden Ausgang 37 der ODER-Schaltung 30 wieder und

Operationen: wirkt am Ausgang 44 der logischen Schaltung 40 der

ao »]« entgegen, die dauernd an deren Eingang 43 liegt.

Einschreiben, Unter diesen Bedingungen wird kein Impuls zur

Einstellen Rückstellung auf Null an den Zähler angelegt. Sobald

Fortschal.cn der ungeradzahl.gen Delektorele- J^halle Impulse an den Ausgängen S₁ bis S₁₁ der

mc lc (I sen) Einrichtung 22 vcrchwundcn sind, erscheint der am

*^e »5 Eingang 43 liegende Impuls »1« am Ausgang 44 und

Einstellen, _wj_r(j gleichzeitig durch die Dctcktorclcmcnte 51 und 52

Fortschaltcn der geradzahligen Detektorclemcnte. _an dj_e Schaltungen 20 zur Rückstellung der biM.ibilcn

Stufen B₁ und fl₄ des Zählers 8 auf Null übertragen, so

Es genügt die Feststellung, daß die Lcscsignale an daß der Zähler dann auf Null zurückgestellt wird.

■Jon Ausgängen S.. S.. S, bis Su, S₁₁ der ungerad- 3« Wenn irgendwelche Impulse aufgetreten sind, bci-

zahligcn Dctcklorelcmente erscheinen, wobei außer- spiclswcise bei einem kurzzeitigen Hehler, so wird die

dem die Möglichkeit besteht, das (gestrichelt darge- Rückstellung auf Null am Ende einer vorbestimmten

stellte) geradzahlige Dctektorclcmcnl P_n am Ende des Zeit nach dem Verschwinden der Impulse stattfinden.

Registers wegzulassen. Diese Anordnung bictet den Vorteil, daß dauernd

Die Ausgänge S₁ bis S_n der Einrichtung speisen 35 am Ausgang 37 der ODER-Schaltung die Information

eine logische Schaltung (ODER) 30 mit einer ersten »Fehler vorhanden« steht, die im gewissen Sinn die

Stufe von vier Detcktorelemcntcn 31 bis 34. die Ergänzung der am Ausgang 14 erscheinenden Infor-

jcweils die Ausgangssignale von drei Stufen der mation »Rückstellung auf Null« ist.

Einrichtung 22 erhalten, und mit einer zweiten Stufe Die Kapazität des Zählers bestimmt in erster Nähe-

von zwei Detektorclcmcntcn 35 und 36. die einerseits 40 rung die Zahl der zu einer Auslosung erforderlichen

die von den Dctcktorelemcnien 31, 32 und anderer- Impulse. Diese Zahl ist im Fall des betrachteten

scits die von den Detcklorelemcnten 33, 34 über- Beispiels mit vier bistabilen Stufen gleich 2*. also lf>.

iragcnen Impulse sammeln. Ein gemeinsamer Aus- Die mittlere Zeit für die Auslösung entspricht natürlich

gang 37 der beiden Dctektorelcmentc 35. 36 speist dieser Zahl geteilt durch die mittlere Frequenz der am

den Eingang eines Delcklorclemcntes 41, das mit 45 Eingang 15 des Zählers erscheinenden Impulse. Diese

einem zweiten Dcteklorelcment 42 eine zweite logische Zeit ist in der Nähe des Wertes der Ansprechschwelle

Schaltung (NEIN) 40 bildet. Der Eingang 43 des mit einer Halbpcnode des Netzes in dem betrachteten

Detcklorclcmentes 42 erhält dauernd einen Impuls »1«, Fall definiert, bei dem die Anzeige für beide HaIb-

dcr folglich bei jedem Zyklus eingeschrieben wird. wellen des Stromes erfolgt, und mit einer Periode des Ein Ausgangsstromkreis 44 durchdringt im entgegen- 50 Netzes, wenn die Anzeige nur für eine Halbwellc

gesetzten Sinn die Ausgangsöffnungen der beiden vorgenommen wird. Der absolute Fehler wird natür

Detektorelcmente 41 und 42 der logischen Schaltung 40 lieh kleiner und gehl gegen die Periode der Takt-

und andererseits die Eingangsöffnungen der beiden impulse, wenn die angezeigte Stromstärke unendlich

Detektorelemente 51 und 52. wobei die Stromkreise 20 geht.

zur Rückstellung auf Null der Kippstufen paarweise 55 Die Rückstellzeit, d. h. die Zeit, an deren Ende dei

jeweils mit den Ausgangsoffnungen der beiden Zähler auf Null zurückgestellt wird, ist konstant um

Detcktorelemenle 51 und 52 verbunden sind. wird durch die Zahl der Stufen in der Einrichtung 2]

Die Arbeitsweise der so aufgebauten Schaltungs- bestimmt. Sie ist gleich n/F, wenn /1 die Zahl der Stufet

anordnung ist die folgende: Die von dem zwischen- im Register und F die Taktfrequenz ist.
geschalteten Übertragungselement 4 übertragenen und 60 In zweiter Näherung muß man außerdem de

an den Eingang 15 des Zählers angelegten Impulse Tatsache Rechnung tragen, daß eine logische Ferrit

sind Gegenstand einer digitalen Integration, d. h. einer schaltung eine Verzögerung einführt die im Prinzi]

Zählung, die jedoch ohne Rücksicht auf den Zwischen- eine Funktion von XfF ist. In dem untersuchten FaI

raum stattfindet, welcher zwischen aufeinanderfolgen- ergibt sich einerseits ,daß die Rückstellung auf Null den Impulsen vorhanden sein kann. Anders gesagt. 65 die bei Nichtvorhandensein eines Fehlers dauern·

die Integrations/eit des Zählers selbst ist unendlich stattfindet, nicht sofort aufhört, wenn ein Fehle

«roß. Wenn iolglich die Auslösung einer beliebigen auftritt. Der Kanal »Rückstellen auf Null« weist ein

Einrichtung vom Erscheinen eines Impulses am gewisse Verzögerung gegenüber dem Kanal »Zähler

auf, so daß eine bestimmte Anzahl («') von Impulsen verlorengeht, die nicht gezählt werden.

Andererseits führt die Hinrichtung für die Anzeige und die Ausbildung des Eingangs eine Verzögerung entsprechend einer bestimmten Zahl (/)") von Impulsen ein. Zusammengefaßt findet die Auslösung statt, wenn am Ausgang der Anzeigeeinrichtung 2" \-η \-n" Impulse aufgetreten sind mit der Bedingung, daß der Intervall zwischen zwei beliebigen aufeinanderfolgenden Impulsen gleich oder kleiner als n/F ist.

F i g. 3 zeigt die Ansprechkurve der in Verbindung mit F i g. 2 beschriebenen Versuchsanordnung. Auf der Abszisse ist die mittlere Frequenz der am Ausgang 15 (21) der Anzeigevorrichtung auftretenden Impulse aufgetragen und auf der Ordinate der wirksame Wert des Einstellstromes l,\ in Milliampere.

Die Taktfrequenz betrug 425 Hz. Man erkennt, daß die mittlere Frequenz der gesammelten Impulse diesen Wert für einen Fchlerstrom von 900 mA praktisch erreicht, der etwa das Sechsfache des Nennwertes /₀ beträgt, der dem Schwellenwert entspricht.

Die Auslösezeit ist dann theoretisch gleich

2⁴

- ms — 37,6 ms.
425

Wenn die Zahl η der Impulse, die nicht gezählt werden, gleich 2 tind ;;" ebenfalls gleich 2 ist, ergibt sich als effektiver Minimalwert für die Ansprechzeit

37,6 4 (2 t- 2) 2,35 - 47 ms.

Der relative Fehler beträgt in diesem Falle bei 2,35

47

also 5"/„.

Für einen Fchlcrslrom gleich dem Doppelten des Schwcllwertes (2 /„), wo der relative Fehler in der Nähe des Maximums liegt, ergibt / .140 Hz, was einer Ansprechzeit von 56,4 ms und einem relativen Fehler in der Größenordnung von 10% entspricht.

Es ist leicht einzusehen, daß es zur Erzielung einer

ίο größeren Genauigkeit genügt, die Taktfrequenz und demgemäß die Zahl der bistabilen Stufen und die Länge der Einrichtung 22 zu erhöhen. ,

Die beschriebene Anordnung ermöglicht den Erhalt eines Abschaltebefehls, der um so schneller ist, je stärker der Fehlerstrom wird. Dabei werden ein rein magnetisches Verfahren und nur Transfluxoren vcrsvendet. Ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen, besteht auch die Möglichkeit, Zähler einer beliebigen anderen Art zu verwenden, wie auch Mittel zur Rück-

ao stellung der Zähler auf Null, die auf einer anderen Grundlage beruhen. Eine andere mögliche Variante besieht darin, die Eingangswicklung auf einem der Anzeigeelemente wegzulassen. Die Funktion bleibt dabei im wesentlichen die gleiche, aber bei einem

as wesentlich erhöhten Schwellwert für den Einstcllstrom. Gemäß einer weiteren Abwandlung kann die Einrichtung 22 oder die ODER-Schaltung 30 weggelassen und die NEIN-Schaltung 40 direkt durch die Verbindung 21 gesteuert werden. Die Rückstellung des Zahlers auf Null erfolgt dann während eine«; cMvi«en fehlenden Impulses. Die Anordnung ist dann praktisch zeitkonstant mit einem Schwellwert von etwa dem Sechsfachen des früheren Schwellwcrtes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Überstrom-Anzeigeeinrichtung für Wechselstromnetze mit mindestens einem Detektorelement vom Typ eines Transfluxors, dessen Einstellwicklung von einem Eingangs-Wechselstrom durchflossen ist, dessen Stromstärke proportional der Stromstärke des zu überwachenden Wechselstromes ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Detektorelement (1) an einen Taktimpuls-Generator mit wesentlich höherer Taktimpuls-Frequenz als die Frequenz des zu überwachenden Wechselstromes in solcher Weise angeschlossen ist, daß auf das Detektorelement (1) gegebene Taktimpulse nur dann auf dessen Ausgangswicklung (5) übertragen werden, wenn das von dem die Einstelle wicklunpM) durchfließenden Wechselstrom entwickelte augenblickliche magnetische Feld den Koerzitivfeldwert des Detektorelementes (1) in Nachbarschaft der Einstellwicklung (A) erreicht oder überschreitet, wobei die Einstellwicklung (A) und der sie durchflie3ende Wechselstrom zum Erreichen dieses Koerzitivfeldwertes bei Vorliegen der Maximal-Nennstromstarke in dem zu überwachenden Wechselstrom abgestimmt sind, und daß an die Ausgangswicklunp (S) des Detektorelementes (1) eine Einrichtung (8) angeschlossen ist, die zi.^r Abgabe eines Ausgangssignals nach Verlauf eines zur mittleren Häufigkeit des Auftretens von Impulsen am Ausgang des Detektorelementes (1) umgekehrt Toportionalen Zeitabschnittes ausgebildet ist.

2. Überstrom-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Ausgang des Detektorelementes (1) angeschlossene Einrichtung (8) eine Zähleinrichtung ist, die zum Zählen der von der Ausgangswicklung (S) des Detektorelementes (1) abgegebenen Impulse und Abgabe eines Signals bei Erreichen einer vorbestimmten Anzahl gezählter Impulse ausgebildet ist.