DE2555603C2

DE2555603C2 - Sicherheitsschaltung

Info

Publication number: DE2555603C2
Application number: DE2555603A
Authority: DE
Inventors: Claude Les Lilas Lefebvre; Jean-Claude Versailles Therond
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1974-12-11
Filing date: 1975-12-10
Publication date: 1986-07-24
Also published as: GB1546587A; NL187180B; DE2555603A1; NL7514440A; ES443405A1; JPS5183997A; IT1051471B; NL187180C; JPS5927923B2; US4054486A; SE7513942L; SE426527B

Description

F₁ = (A + B)(C + D) + (A + C)(B + D),

für die vier logischen Eingangssignal A, B, Cund D durch eine Schaltung realisiert, die aufweist:

vier ODER-Schaltungen (570, 572, 574, 576), für die Verknüpfungsoperationen (A + B), (C + D), (A + C) Wd(B + D),

zwei dynamische selbsterregte UND-Schaltungen (586,588) mit positiver Sicherheit, in denen jeweils zwei Bausteine in Reihe geschaltet sind, von denen jeder durch die Aasgangsspannung einer der vorhergehenden ODER-Schaltungen (570,572,574,576) versorgt ist, und

eine ODER-Schaltung, deren Eingänge an die Ausgänge der beiden vorhergehenden UNk-Schaltungen (586,588) angeschlossen sind (F i g. 9).

8. Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die n-aus-m-Logikschaltungen (19,21,23) 3-aus-4-Logikschaltungen mit positiver Sicherheit sind, wobei jede die Funktion

F₂ = AB + AC + AD + BC + BD + CD

für die vier logischen Eingangssignale A, B, Cund D durch eine Schaltung realisiert, die aufweist:

sechs dynamische selbsterregte UND-Schaltungen (610,612) mit positiver Sicherheit, in denen jeweils zwei Bausteine in Reihe geschaltet sind, die die Verknüpfungsoperationen AB, AC, AD, BC, BD und CD ausführen,

eine ODER-Schaltung, deren Eingänge durch die Ausgänge der sechs vorhergehenden UND-Schaltungen (610,612) gespeist sind (F i g. 10).

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschaltung, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben ist

Eine S'cherheitsschaltung dieser Art ist aus der DE-AS 17 64 955 bekannt. Bei dieser bekannten Sicherheitsschaltung sind jeweils mehrere Fühlglieder der Überwachung einer bestimmten Betriebsgröße zugeordnet, eine den Fühlgliedern nachgeschaltete Auswahlschaltung erfaßt den jeweiligen Zustand der einzelnen Fühlglieder und sorgt immer dann für die Auslösung von Sicherheitsmaßnahmen, wenn das Ansprechen einer bestimmten Mindestanzahl von ein und derselben Betriebsgröße zugeordneten Fühlgliedern festgestellt wird. Diese bekannte Sicherheitsschaltung ist ganz allgemein für die Überwachung von in Kernreaktoren auftretenden Vorgängen ausgelegt, und sie muß daher mk weiteren Schaltungen kombiniert werden, wenn es darum geht, eine Sicherheitsabschaltung eines Kernreaktors durch Einfahren von Absorp.tionselementen auszulösen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsschaltung der eingangs erwähnten Art zu entwickeln, die sich unmittelbar für die Regelung des Stromes in einer induktiven Impedanz eignet, wie sie bei den Halteeinrichtungen für Absorptionsstäbe zum Schnellabschalten von Kernreaktoren vorgesehen sind.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Sicherh^itsschaltung, wie sie im Patentanspruch ! gekennzeichnet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Sicherheits-Neutronenabsorber eines Kernreaktors werden in der Ruhestellung durch eine elektromechanische Einrichtung gehalten, die Elektromagnete aufweist, deren Wicklungen von Strom durchflossen sind, wenn die Sicherheits-Neutronenabsorber außerhalb des Reaktorkerns sind.

Der Speisestrom für diese Wicklungen muß konstant bleiben, solange die Werte der physikalischen Größen innerhalb Sicherheitsgrenzen sind. Der Strom, der durch die Wicklungen der Elektromagneten fließt, die die Sicherheits-Neutronenabsorber in ihrer Lage halten, muß aus folgendem Gn:nd stabil sein: Aus Sicherheitsgründen werden mehrere Elektromagnet-Wicklungen verwendet, die einen Sicherheits-Neutronenabsorber eines Reaktors in Hochstellung halten. Wenn eine der physikalischen Größen einen gegebenen Wert überschreitet, wird der Strom in den Wicklungen unterbrochen. Damit der Sicherheits-Neutronenabsorber in den Reaktorkern fällt, muß der Strom in zwei von z. B. drei Wicklungen abgeschaltet werden (2/3-Redundanz). Aus diesem Grund ist die mechanische Vorrichtung so ausgelegt, daß die Rückstellkraft nicht mehr ausreicht, um den Sicherheits-Neutronenabsorber in seiner Lage zu halten, wenn zwei der Wicklungen nie/,.' mehr gespeist oder erregt sind. Um eine ausreichende Betriebssicherheit zu erzielen, muß der Strom in jeder Wicklung in genauen Grenzen eng gesteuert werden, so daß eine merkliche Abweichung der Stromstärke verhindert wird, die verhängnisvoll wäre, da sie das Einschießen oder Fallen des Sicherheits-Neutronenabsorbers verhindern könnte, selbst wenn die

beiden Wicklungen nicht mehr erregt sind. Es ist ebenso erforderlich, daß die Stromstärken nicht zu niedrigen Werten hin schwanken, bei denen der Neutronenabsorber bei Unterbrechung des Stromes in einer einzigen Wicklung fallen oder einschießen würde.

Die extreme Vorsicht, die bei Sicherheitssystemen von Kernreaktoren anzuwenden sind, erfordert, die elektronischen Überwachungs- bzw. Steuereinrichtungen mit positiver Sicherheit zu bauen. Der Begriff »positive Sicherheit« ist aus der Sicherheitstechnik gut bekannt; es handelt sich hierbei um die Eignung einer Ausrüstung, sich im Sinn der Auslösung eines Vorgangs zu entwickeln, für den sie im Fall von Störungen als Einwirkungsmittel vorgesehen ist. Die Anwendung bei der Steuerung des Notabschaltens eines Kernreaktors ist nur ein Beispiel. »Unsichere« Störungen sind dagegen diejenigen Störungen, die nicht zur Auslösung des gewünschten Schutzes ίο führen, wenn der Schwellenwert für eine der physikalischen Größen des Sicherheitssystems überschritten wird.

Mit Hilfe der Erfindung wird eine absolute Wahrscheinlichkeit für »unsichere« Störungen erreicht, die lOOmal

kleiner als für gegenwärtig verwendete technische Ausrüstungen ist, ohne daß die Fertigungskosten oder Abmessungen der Elektronik merklich erhöht werden. Die erfindungsgemäße Schaltung ermöglicht also eine merklich verringerte Wahrscheinlichkeit von »unsicheren« Störungen, während die Wahrscheinlichkeit von »sicheren« Störungen in derselben Größenordnung bleibt.

Die logischen Eingangswerte der Mn-Verknüpfungsglieder entsprechen, wie unten näher erläutert wird, bei der Steuerung der Sicherheits-Neutronenabsorber eines Kernreaktors den Messungen verschiedener physikalischer Größen, die den Betrieb des Kernreaktors festlegen. Das Ausgangssignal dieser Glieder ist jeweils ein periodisches Signal, z. B. ein Rechteck-Signal. Die gesamte .Schaltung arbeitet, mit periodischen Signalen.
Die Verwendung eines periodischen Signales hat zahlreiche Vorteile: Es können Isoliertransformatoren eingesetzt werden, um verschiedene Teile der Schaltung zu isolieren. Zusätzlich ist es mittels eines Wechselspannungssignales möglich, ständig die Anordnung auf die Frequenz des Wechselspannungssignales zu überprüfen. Schließlich kann ein Gleichsignal (oder ein Null-Signal) am Eingang E des Stromreglers verschiedene Ursachen haben: Eine der physikalischen Größen, die in das erste UND-Glied eingegeben wird, überschreitet den Betriebs-Grenzwert, so daß der Betrieb des Reaktors unbedingt angehalten werden muß, indem die Sicherheits-Neutronenabsorber fallen oder einschießen, oder es tritt eine Störung stromaufwärts vom Regler auf. Ein Signal dieser Art führt zu einer Unterbrechung des Durchganges des Wechselstromes, und diese Unterbrechung führt zum Einschießen der Sicherheits-Neutronenabsorber; dies erläufst den Begriff der »positiven« Sicherheit.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Schutz- und Steuersystems, auf das die Erfindung anwendbar ist,
F i g. 2 ein Blockschaltbild für ein erfindungsgemäß vorgesehenes Mn-Verknüpfungsglied.
F i g. 3 ein Blockschaltbild für einen Stromregler, der dem Mn-Verknüpfungsglied von F i g. 2 nachgeschaltet ist,

F i g. 4 einen Teil der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung in Einzelheiten,
Fig. 5a und 5b Diagramme zur Erläuterung des Betriebs des Stromreglers,
F i g. 6 eine elektronische Schaltung zum schnellen Abschalten eines Stromes,
F i g. 7 die Schaltung eines 1 In-Verknüpfungsgliedes mit vier Bausteinen gemäß der Erfindung,
F i g. 8 ein dem Mn-Verknüpfungsglied von F i g. 7 vorgeschaltetes 3/4-VerkriüpfurigsgIied und
Fig.9 und 10 zwei 3/4-Verknüpfungsglieder, die bei zwei Ausführungsbeispielen der Erfindung einem Mn-Verknüpfungsglied vorgeschaltet sind.

In F i g. 1 ist ein Blockschaltbild einer Steuervorrichtung für Sicherheits-Neutronenabsorber gezeigt, bei der die erfindungsgemäße Sicherheitsschaltung eingesetzt wird. Vier Meßumformer 9, 11, 13 und 15 messen die gleiche physikalische Größe, z. B. die Temperatur. Die von dieser vier Meßumformern 9, 11, 13 und 15 (beim Ausführungsbeispiel dieser Figur) abgegebenen Signale werden in Steuerorgane 9', 11', 13' und 15' gespeist, die Anordnungen zur Steuerung mit positiver Sicherheit darstellen. Die von diesen Anordnungen abgegebenen Signale werden in Logikschaltungen 19, 21 und 23 gespeist, die 3/4-Verknüpfungsglieder darstellen, die bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden, wobei diese Logikschaltungen 19, 21 und 23 jeweils mit vier Meßumformer/Steuereinrichtung-Paaren für den gleichen physikalischen Parameter verbunden sind. Im allgemeinen sind lediglich drei Leitungen angeschlossen, so daß ggf. ein Meßumformer/Steuereinrichtung-Paar im Betrieb abgeschaltet und durch ein anderes der gleichen Serie zur Überprüfung oder erneuten Kalibrierung ersetzt werden kann. Die 3/4-Verknüpfungsglieder arbeiten in 2/3-Koinzidenz. Aus den durch die Logikschaltungen , wie z.B. Logikschaltung 19, abgegebenen Logik-Gleichspannungssignalen erzeugen Mn-Verknüpfungsglieder 25,27 und 29 jeweils einen Auslösebefehl. Die verschiedenen Eingänge der Mn-Verknüpfungsglieder 25, 27 und 29 sind über Leitungen 25a, 256, 25c... mit Meßsystemen und Steuerorganen für verschiedene physikalische Größen (Neutronenfluß, Druck, Temperatur usw.) verbunden. Die Ausgangssignale der !//!-Verknüpfungsglieder 25,27 und 29 steuern Stromregler 31,33 und 35 für Wicklungen 37,39 und 41. Die erfindungsgemäße Schaltung betreibt Relais-Stromregler, wie z. B. den Stromregler 31, die durch ein Mn-Verknüpfungsglied mit positiver eigener Sicherheit gesteuert sind, wie z. B. durch das Glied 25, das bei einem Ausführungsbeispiel durch ein 3/4-Verknüpfungsglied mit positiver eigener Sicherheit gesteuert ist, wie z. B. durch die Logikschaltung 19. Bei normalem Betrieb ist der Sicherheits-Neutronenabsorber in Hochstellung, d. h. außerhalb des Reaktorkernes. Wenn zwei von den drei Wicklungen 37, 39 und 41 nicht mehr durch ihr Relais gespeist werden, fällt der Sicherheits-Neutronenabsorber 43, wodurch der Reaktor schnell angehalten werden kann (Redundanz 2/3).

In F i g. 2 ist ein Blockschaltbild für das Mn-Verknüpfungsglied 25 von Fig.] dargestellt, das zur Versorgung des Einganges £der in F i g. 3 dargestellten Relaisschaltung dient Die Logik-Eingangssignale a,b,c...m werden

als Gleichspannung zwischen Anschlüsse 101 und 101', 103 und 103', 105 und Γθ5', 107 und 107' gelegt. Diese Gleichspannungen versorgen Bausteine La, Lb, ...Li,... und Lm, die in Reihe geschaltet und untereinander über Isoliertransformatoren 111,113 und 115 gekoppelt sind. Der Ausgang des letzten Bausteins Lm ist über einen

Isoliertransformator 117 mit dem Eingangsanschluß E eines Relais verbunden. Das Ergebnis der durch das 1 In-Verknüpfungsglied 25 vorgenommen logischen Operation wird als Wechselspannung am Anschluß Eerhalten. Der erste Baustein La wird durch eine Rückkopplungsschleife versorgt, die über Wicklungen 125 und 127 mit dem letzten Baustein Lm verbunden ist. Diese Versorgung erfolgt über eine Einheit 137, die z. B. einen Gleichrichter und einen durch den Gleichrichter gespeisten Taktgeber aufweist. 5

Es ist selbstverständlich, daß die Anzahl der Bausteine La bis Lm der Schaltung gleich ist der Anzahl der Eingangssignale, die in »logische Werte« zu multiplizieren sind.

Jeder Baustein arbeitet auf folgende Weise:

■tfenn eine Gleichspannung Vl z. B. zwischen den Leitungen 101 und 10Γ des Bausteins La liegt, tritt dieser Eingangs-Gleichspannungswert v/ieder als Wechselspannung mit einer zur Gleichspannung V:l proportionalen io Amplitude in der Ausgangswicklung 129 des Bausteins La auf, wobei diese Wicklung als Primärwicklung im Isoliertransformator 111 dient. Der Baustein La gibt eine Ausgangs-Wechselspannung dann und nur dann an die Wicklung 129 ab, wenn die Eingangswicklung 135 des Bausteins La mit einer Wechselspannung versorgt wird. Die Ausgangsspannung zwischen den beiden Enden der Wicklung 125 durchläuft die Einheit 137 mit einem Gleichrichter und einem Taktgeber, der an die Primärwicklung 127 eine Wechselspannung geeigneter Frequenz, 15 z. B. 1 kHz abgibt, wenn die Wicklung 125 erregt wird. Diese Rückkopplung bildet die interne Versorgung des somit über die Eingangs-Gleichspannungen selbstversorgten Mn-Verknüpfungsgliedes 25.

Mit mehreren Bausteinen, wie z. B. den Baustein La, Lb, usw., kann ein Mn-Verknüpfungsglied mit m Gleich-Spannungseingängen gebildet werden, die vollständig unabhängig und voneinander galvanisch isoliert sind. Der in der Einheit iJ7 enthaltene Taktgeber speist den ersten Baustein La mit z. B. Rechiecksignaien der Frequenz 20 1 kHz. Es ist selbstverständlich, daß auch alle anderen periodischen Signale verwendbar sind, wie z. B. Sägezahnsignale, sinusförmige Signale usw. 1

Diese Schaltung ist dynamisch aufgebaut, da das gesamte System mit der gleichen Frequenz wie die des durch §

den Taktgeber erzeugten Speise-Wechselstromes geprüft wird. Zusätzlich benötigt im normalen Betrieb die |

Schaltung keine externe Versorgung außer, wie anhand der F i g. 7 erläutert wird, für ein Wiedereinschalten 25 U (oder bei erhöhter Ausgangsleistung). ?

Wenn ein beliebiger Eingangsanschluß 101, 10Γ, 103, 103', usw. nicht mehr versorgt ist, wird einer der .1

Bausteine La bis Lm nicht mehr mit einer Gleichspannung beaufschlagt und das abgegebene Ausgangswechsel- :;i

Spannungssignal hat eine Amplitude mit im wesentlichen dem Wert Null, was dazu führt, daß alle nachgeschalte- ;·■>

ten Bausteine nicht mehr mit Wechselstrom beaufschlagt werden, und daß das Ausgangswechselspannungssi- 30 .'.; gnal der letzten Schaltung, das am Eingang fauftritt, Null ist. <

In Fig.3 ist in einem Blockschaltbild der in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 31 versehene Stromregler ||

dargestellt. In den Eingang E wird ein Logikwechselspannungssignal eingespeist, das z. B. einen Rechteckverlauf ■■;!

mit einer von Null verschiedenen Amplitude hat. Dieses Signal wird vom Ausgang E(F i g. 2) des 1/n-Verknüp- |

fungsgliedes 25 abgegeben. 35 |]

Ein erster Isoliertransformator T, isoliert den Eingang E vom Rest der Schaltung, wobei die Sekundärwick- jj

lung 102 dieses ersten Isoliertransformators I₁ mit einem Verstärker A\ verbunden ist. Dieser Verstärker A\ wird |i

durch eine äußere Spannungsversorgung A, über Leitungen 104 und 106 versorgt. Das so !cistungsmäßig |

verstärkte Signal wird in einen zweiten Isoliertransformator T₁ gespeist, dessen Sekundärwicklung 108 mit dem A

statischen Stromregler RSI verbunden ist. Der Ausgang dieses statischen Stromreglers RSI ist mit der Primär- 40 ff wicklung 110 eines dritten Isoliertransformators Tb verbunden. Die Sekundärwicklung 112 des dritten Isolier- j:;i

transformator Tb ist mit einem Leistungsverstärker A2 verbunden. Die nach dem Durchgang im Leistungsver- ^

stärker Ai verstärkte Ausgangsspannung wird an die Anschlüsse der Primärwicklung 114 eines vierten Isolier- h

transformators T_c gelegt, dessen eine Sekundärwicklung 116 an einen Gleichrichter R angeschlossen ist. Am U

Ausgang dieses Gleichrichters R führt eine Leitung 118 zum statischen Stromregler RSI für die gesamte 45 *| Stromgegenkoppplung zurück und wird dort über eine Leitung 120 herausgeführt, um an einem Anschluß 122 zu f.!

enden. Die andere aus dem Gleichrichter R geführte Leitung 124 ist mit einem Anschluß 126 verbunden. üjj

Zwischen den Anschlüssen 124 und 126 ist eine (nicht dargestellte) Lastimpedanz vorgesehen, z. B. die Speise- |

wicklung eines Elektromagneten. Der Leistungsverstärker Ai ist durch Leitungen 128 und 130 mit der zur |

Schaltung äußeren Spannungsversorgung A, verbunden. Eine Befehlsschaltung besteht aus einer Sekundärwick- , 50 | lung 132 des vierten Isoliertransformators T₀ der mit einem Gleichrichter R' verbunden ist, der an seinem |

Ausgang eine gleichgerichtete Spannung abgibt Diese durch ein Glied (Befehlsglied) C einstellbare Spannung |

wird zwischen den Leitungen 134 und 136 an den statischen Stromregler RSIgelegt, um den Wert des Ausgangs- 1

stromes festzulegen, der die Lastimpedanz versorgt Auf gleiche Weise sind ein Tiefpaßfilter und ein Glied 103 zum manuellen Wiedereinschalten mit der Spannungsversorgung A, verbunden. 55

Zwei Schnellabschaitglieder Q und Ci sind an die Leitungen 120 und 124 angeschlossen. Diese beiden Schnellabschaltglieder Q und Ci werden durch die gleichgerichteten Spannungen beaufschlagt, die durch die Gleichrichter 138 und 140 erhalten werden, die über die Sekundärwicklung 142 und 144 des ersten Isoliertransformators T₃ gespeist sind.

In F i g. 4 ist ein Teil der Schaltung von F i g. 3 in Einzelheiten dargestellt 60

In F i g. 5a und 5b sind die Spannungsverläufe an verschiedenen Punkten der Schaltung von F i g. 4 sowie die magnetische Induktion B in Abhängigkeit von der magnetischen Feldstärke //(Hysteresisschleife) in Transduktoren Tund T'von F i g. 4 gezeigt

In Fig.4 besteht der Spannungsverstärker A\ aus zwei Transistoren, die die Primärwicklung des zweiten Isoliertransformators T₁ versorgen, der durch die Spannungsversorgung A_r leistungsmäßig beaufschlagt ist. 65

Die Sekundärwicklung 256 des zweiten Isoliertransformators T₁' ist über Widerstände 258 und 260 mit der Primärwicklung 110 des dritten Isoliertransformators Tb verbunden. Der statische Stromregler weist die beiden Transduktoren Tund T'auf, deren Magnetisierungskurven in F i g. 5b dargestellt sind. Die Transduktoren Tund

Γ'bestehen aus Magnetkernen, die umgeben sind einerseits von Vormagnetisierungs- bzw. Vorspannungswicklungen 262 und 264. in denen ein Gleichstrom fließt, der über das Gliet¹ C von dem aus einer Brücke mit vier Dioden bestehenden Gleichrichter R' abgegeben wird, und andererseits durch Steuerwicklungen 290 und 291, die mit der Leitung 118 verbunden sind, die an einen Anschluß des Gleichrichters R angeschlossen ist, der aus einer Brücke mit vier Dioden besteht. Die Dioden 268 und 270 lassen den Strom in einem vorgegebenen Richtungssinn in der Arbeitswicklung des Transduktors Tfließen, wobei dieser und die beiden in Reihe geschalteten Dioden parallel zur Primärwicklung 110 des dritten Isoliertransformators 7i angeordnet sind. Auf gleiche Weise sind die Dioden 272 und 274, die den Strom entgegengesetzt zum Strom in den eben genannten Dioden 268 und 279 fließen lassen, mit der Arbeitswicklung des Transduktors T verbunden, wobei die Enden der

to Schaltung aus diesen Dioden 272 und 274 mit den gleichen Anschlüssen wie die Schaltung aus den beiden genannten Dioden 268 und 270 verbunden sind. Die in der Primärwicklung 110 des dritten Isoliertransformators Tb induzierte Spannung hat den im Kurventeil 276 der Fig.5a angegebenen Verlauf, während die in der Sekundärwicklung des zweiten Isoliertransformators T/ induzierte Spannung durch eine Kurve 278 dargestellt ist, wobei diese beiden Kurven auf der Ordinate die Änderungen der Spannung Vm Abhängigkeit von der Zeit t auf der Abszisse zeigen. Der Leistungsverstärker A₂, der mit der Sekundärwicklung 112 des dritten Isoliertransformators Tb verbunden ist und über die Spannungsversorgung A_r gespeist wird, gibt eine verstärkte Spannung an die Primärwicklung des vierten Isoliertransformators T_c ab. Diese Spannung wird zur Sekundärwicklung 116 des vierten Isoliertransformators T_c übertragen, um gleichgerichtet und über die Wicklungen des statischen Stromreglers ÄS/an die Lastimpedanz zwischen den Anschlüssen 122 und 126 gelegt zu werden. Die Wicklung des bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiei die Lastimpedanz Elektromagneten ist schematisch mit den Bezugszeichen 280 angedeutet.

Das Glied Centhält eine Z-Diode Z, die das Potential zwischen den beiden Leitungen festlegt, die den Strom in die Wicklungen 262 und 264 dieser Transduktoren T und T speisen. Ein Stellwiderstand 282 erlaubt eine Änderung des in den Wicklungen 262 und 264 fließenden Stromes.

Die in Fig. 5a und 5b mit entsprechenden Bezugszeichen versehenen Punkte entsprechen gleichen Betriebspunkten. Im Zeitpunkt ?2 z. B., entsprechend dem Punkt C, hat das Magnetfeld Hirn Eisen der Transduktoren T und T'den Wert Hq und beruht auf der Summe der Amperewindungen, die in der Vormagnetisierungsschaltung und in der Steuerschaltung fließen. Die magnetische Induktion im Transduktor V beträgt B\. Wenn sich die Spannung an den Anschlüssen der Arbeitswicklung des Transduktors T" umkehrt, verläuft der entsprechende Punkt auf der Magnetisierungskurve von C'nach D'bei konstanter magnetischer Induktion. Vom Punkt D'zum Punkt fist die angelegte Spannung konstant (F i g. 5a) und der entsprechende Punkt auf der Magnetisierungskurve verläuft von D'nach f, nämlich einem Punkt, in dem der Kern des Transduktors T'gesättigt ist. In diesem Punkt ist die magnetische Induktion fest auf einem Wert B_max (als Absolutwert). Zwischen den Punkten fund A', wo der Kern gesättigt ist, ist die Arbeitswicklung des Transduktors T' zwischen den Anschlüssen 286 und 288 praktisch kurzgeschlossen (die an den Anschlüssen der Arbeitswicklung liegende Spannung ist praktisch Null, wie dies in Fig.5a gezeigt ist). Während des folgenden Polwechsels wirkt sich der Transduktor Taus, da die Dioden 268 und 270 leiten. Das anfängliche Magnetfeld hat den Wert — Ho, da der Richtungssinn des Stromes in der Vormagnctisicrungswicklung und in der Sleuerwickiung entgegengesetzt zu den vorhergehenden Wicklungen (Transduktor T) ist. Es wird eine Kurve CDABC entsprechend der vorhergehenden Kurve C D'A 'B' C durchlaufen. Der Wert der anfänglichen Induktion B\ wird durch die Anzahl der Amperewindungen in den Vormagnetisierungs- und den Steuerwicklungen eingestellt, wie z. B. in der Wicklung 262 und in der Wicklung 290. Dieser Anfangswert, der die Zeitdauer des Stromdurchgangs zwischen to und f| bestimmt, kann eingestellt werden, indem der Wert des Widerstandes 282 gesteuert wird, der den Wert der Spannung festlegt, die an den Anschlüssen der Vormagnetisierungswicklung 262 des Transduktors Γ und an der Vormagnetisierungswicklung 264 des Transduktors 7"'liegt. Die Wicklungen 262 und 290 werden von Strömen in entgegengesetzter Richtung durchflossen, so daß sich die Amperewindungen gegenseitig aufheben. In gleicher Weise kann gezeigt werden, daß der in der Wicklung des Elektromagneten 280 fließende Strom vom ilntervall zwischen dem Sättigungspunkt B_max und dem Anfangspunkt Bi der F i g. 5b abhängt, da bei gesättigten Transduktoren T und T weder eine Spannung an den Anschlüssen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung des dritten Isoliertransformators Tb noch in einem nachgeschalteten Teil der Schaltung auftritt. Das System arbeitet selbststabilisierend, da sich bei abnehmendem Strom in der Wicklung des Elektromagneten der in der Wicklung 290 fließende Strom verringert, wodurch in gleicher Weise der Wert der Ordinate des Punkte« Si herabgesetzt wird, während folglich die Zeit des Stromdurchganges in der Primärwicklung 110 des dritten Isoliertransformators T_b zunimmt

Dem Schaltbild von F i g. 4 ist zu entnehmen, daß die Anordnung mit eigener Sicherheit arbeitet, d. h. bei einem Fehlbetrieb eines beliebigen Bauteils der Schaltung führt dieser Fehlbetneb zu einer sicheren Störung, die eine Unterbrechung des Stromes in der Lastimpedanz 280 bewirkt Diese Art der Störung kann z. B. die Unterbrechung eines Kabels, das öffnen oder der Kurzschluß einer Diode, der Kurzschluß eines Transistors usw. sein.

Die Schaltung von Fig.4 hat auch ein Wiedereinschaltglied 203, das über einen von Hand betätigbaren Schalter 205 ein Einschalten der beiden Schalter 207 und 209 ermöglicht, so daß ein Strom in den Vormagnetisierungswicklungen 262 und 264 fließen kann und die Schaltung nach einer Unterbrechung wieder in Betrieb geht

In F i g. 6 ist eine Schaltung zum schnellen Unterbrechen bzw. Abschalten eines Stromes dargestellt wie z. B. das Glied C\ oder das Glied Cz in F i g. 3. Diese Schaltung hat auf der Leitung 120 vor dem Anschluß 122 einen Transistor 300, dessen Basis durch die von einem Gleichrichter 120 abgegebene Spannung vorgespannt ist wobei der Gleichrichter 120 durch eine Sekundärwicklung 144 des ersten Isoliertransformators T₃ gespeist wird. Ein paraüelgeschaiteter Widerstand 302 hat einen Widerstandswert von einigen 100 Ω. Diese Schaltung arbeitet wie folgt:

Wenn ein Signal am Eingang Feingespeist wird, wird ein Strom in der Sekundärwicklung des ersten Isolier-

trcnsformators T_a erzeugt, der die Basis des Transistors 300 so vorspannt, daß dieser leitet. Bei einer Unterbrechung des Stromes in der Sekundärwicklung 144 wird der Transistor 300 gesperrt, und der Strom fließt durch den Widerstand 302 mit großem Wert, was ein.e sehr viel schnellere Abfallzeit des Stromes zur Folge hat (proportional zu L/R, mit L => Selbstinduktion der Last und R=Widerstandswert des Widerstandes 302).

Es hat sich gezeigt, daß die Schnellabschaltglieder Q, Ci (mit einer Redundanz 1/2) eine Abnahme von 90% des anfänglichen Stromes in einer Verzögerungszeit ermöglichen, die für den Wert L der Selbstinduktion der Wicklung kleiner als 10 ms ist.

In F i g. 7 ist ein 1/n-Verknüpfungsglied mit vier Bausteinen La bis Ld dargestellt, das erfindungsgemäß eine dynamische Schaltung mit eigener Sicherheit ist. Die Signale werden, wie in der F i g. 2, zwischen Leitungen 101, 10Γ, 103, 103', 105, 105', 107, 107' angelegt. Die Spannungen zwischen diesen Anschlüssen liegen an den Bausteinen La, Lb, Lc und Ld, wobei die mit Gleichspannung beaufschlagten Schaltungen die Widerstände 139, 141, 143 und 145 aufweisen. Jeder Baustein La bis Ld ist ein herkömmlicher Wechselrichter mit einer Primärwicklung, die über den Transformator mit der Ausgangswicklung des jeweils vorhergehenden Bausteins gekoppelt ist. Der Baustein Lb hat zwei Transistoren 147 und 149, deren Basen mit den Enden der vorausgehenden Wicklung verbunden sind. Die Emitter der Transistoren i47 und 149 sind unter sich und mit der Mittelanzapfung 151 dieser Wicklung verbunden. Die Kollektoren dieser beiden Transistoren 147 und 149 sind mit den Enden einer Sekundärwicklung verbunden, die mit der Primärwicklung des folgenden Bausteins Lc über einen Isoliertransformator 113 gekoppelt ist. Die Gleichspannung, die beim Baustein Lb an den Anschlüssen 103 und 103' iiegt, wird zwischen den den Emittern der Transistoren 147 und 149 gemeinsamen Punkt 151 und die Mittelanzapfung 153 der nachfolgenden Primärwicklung gelegt. Die gleiche elektrische Schaltung wiederholt sich für alle Bausteine Li. Die Einheit 137 von F i g. 2 ist in Einzelheiten in F i g. 7 gezeigt und umfaßt einen Gleichrichter 158 und einen Taktgeber aus einem freischwingenden Wechselrichter 159, der durch den Gleichrichter 158 gespeist ist. Der Gleichrichter 158, der bei dem Beispiel von Fig. 7 aus einer Brücke mit vier herkömmlichen Dioden besteht, richtet die an der Sekundärwicklung 125 eines weiteren Isoliertransformators 117 erhaltene Spannung gleich und gibt sie an den als Taktgeber dienenden Wechselrichter 159 ab, der ähnlich dem Wechselrichter der Bausteine /,/aufgebaut ist. Dieser Wechselrichter 159 wandelt die Gleichspannung am Ausgang des Gleichrichters 158 in eine Wechselspannung um, die die Primärwicklung 127 des Transformators 109 erregt, dessen Sekundärwicklung (Wicklung 135) eine Versorgung des ersten Bausteins La ermöglicht.

Die in F i g. 7 dargestellte Schaltung hat auch eine von Hand betätigbare Wiedereinschalteinrichtung mit einer Drucktaste 148, die die Gleichspannungsversorgung des Wechselrichters 159 an eine Spannungsquelle von z. B. 24 V (nicht dargestellt) anschließt, die zwischen den beiden Anschlüssen 155 und 157 Iiegt.

Wenn alle Gleichspannungseingänge durch von »Null« (logischer Wert +1) verschiedene Spannungen beaufschlagt sind, gibt jeder Baustein Li (gesteuert durch die Wechselspannung des jeweils vorhergehenden Bausteins) an den folgenden Baustein ein synchrones Rechtecksignal mit einer von Null verschiedenen Amplitude und einer Frequenz f ab. Auf diese Weise wird am Ausgang der Logik-Schaltung ein Rechtecksignal ζ. B. am Eingang £des Stromreglers von F i g. 2 entsprechend dem logischen Pegel 1 erhalten. Wenn einer der Eingänge 101,101', 103,103', usw. einen Pegel Null hat, Iiegt keine Übertragung des Rechtecksignales über diese Einheit hinaus vor. und das Ausgangssignai der Schaltung geht in den Zustand Nuii über. Die Schaltung arbeitet insgesamt mit eigener Sicherheit, was bedeutet, daß keine erste Störung unsicher ist und daß lediglich eine beschränkte Anzahl doppelter Störungen unsicher ist, wobei die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer derartigen Störung sehr gering ist (z. B. ein Kurzschluß zwischen vier Leitungen, und zwar jeweils zwischen zwei in einer gegebenen Reihenfolge).

Die !/π-Verknüpfungsglieder wie z. B. das Glied 25 von Fig. 1 werden bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung nicht direkt sondern jeweils über ein dynamisches /j/7n-Verknüpfungsglied angesteuert. Bei ;inem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeichnet sich diese n/m-Verknüpf ungsschaltung aus durch:

χ ODER-Glieder, deren jedes an η Eingänge angeschlossen ist, wobei * gleich der Anzahl der Kombinationen ohne Wiederholungen der m Eingänge zu je η ist, also

*- nt

n\ (m-n)\

ein UND-Glied mit χ Eingängen, wobei jeder Eingang an den Ausgang eines der χ ODER-Glieder angeschlossen ist und das UND-Glied dynamisch arbeitet, d. h, die Ausgangssignale der χ ODER-Glieder multipliziert, nachdem diese Gleichsignale von den χ ODER-Gliedern in periodische Signale mit einer Amplitude proportional zu den Gleich- Eingangssignalen umgesetzt worden sind.

Wenn F die zu verwirklichende Funktion ist, d. h. eine Funktion, die den Wert Null hat, wenn π von m Eingangswerten A, B, C, D,... Null sind, kann die Funktion F(n/m)v/\e folgt angegeben werden:

C"_m Terme

Damit die Funktion FNuIi wird, ist es erforderlich und hinreichend, daß ein beliebiger Faktor Null ist, d. h. mindestens ein Term entsprechend einer Kombination von m Eingangswerten zu je π gibt eine Summe Null.

Diese Zerlegung in Faktoren, die, wie weiter unten näher erläutert wird, nicht die einzig mögliche ist zeigt klar,

wie elektronisch diese Funktion verwirklicht werden kann, indem χ ODER-Glieder verwendet werden, deren f%

jedes die logische Summe von π Eingjuigswerten (A + B + ...) darstellt Die Ausgangswerte jedes ODER-Glie- fi

des werden sodann in einem UND-Glied multipliziert, um die Funktion Fdarzustellen. |g

Wie im folgenden erläutert wird, sind die Verknüpfungsglieder dieser Art auch selbstgespeist und benötigen ||

keine äußere Versorgung außer für das Wiedereinschalten oder wenn die benötigte Ausgangsleistung erhöht ist ||

In Fi g. 8, S und 10 sind drei 3/4-Verknüpfungsglieder dargestellt die Beispiele für solche n/m-Verknüpfungs- ||

glieder mit UND-Gliedern sind. Beim Fall eines 3/4-Verknüpfungsgliedes, bei dem F die zu verwirklichende Ä

Funktion und A, B, C und D die vier Eingangsgrößen darstellen, kann die Funktion F wie folgt angegeben ||

werden: e

1} F= AB +AC+AD +BC+BD+ CDoder

2) F= (A+ B)(C+ D)+ (A + C)(B + Djoder a

3) F=(A +B+C)(A +B +D)(A +C+D)(B+C+D). f;

is .<;

Die letzte Aufteilung in Faktoren ist die »natürlichste« und entspricht der oben erläuterten Verallgemeine- J'.

rung für n/m. ''}■

Die !etzte Gleichung, auf die sich F i g. 10 bezieht führt zur Verwendung von 12 Einheiten, die jeweils 2 zu 2 ;

gruppiert sind, wobei die sechs Gruppen parallel zueinander vorgesehen sind. Dieses Ausführungsbeispiel führt V.

zur Verwendung einer maximalen Anzahl von Elementareinheiten für ein 3/4-Verknüpfungsglied, es bietet aber '-,

die größte Sicherheit (F i g. 10). f

Die zweite Beziehung führt zu zwei Gruppen von Einheiten, wobei der Eingang von jeder unter ihnen die mit §

Höfe von zwei Dioden verwirklichte Summe darstellt nämlich 2 von 4 Eingangsspannungen entsprechen den y

Werten A, B, Q D. Die beiden Gruppen sind parallel angeordnet Dieses Ausführungsbeispiel ist in Fig.9 |

dargestellt

Die dritte Beziehung wird zu einem herkömmlichen 3/4-Verknüpfungsglied, das leicht verallgemeinert werden kann, wie dies oben erläutert wurde. Das Eingangssignal jeder der vier in Reihe geschalteten Einheiten wird durch die Summe von drei Eingangsgleichspannungen gebildet
In Fig.8 ist ein 3/4-Verknüpfungsglied mit positiver Sichherheit dargestellt Die Werte der Größen A, B, C und D werden in Anschlüsse 402 und 402', 404 und 404', 406 und 406', 408 und 408' gespeist Die Anschlüsse 402', 404', 406' und 408' sind unter sich verbunden. In ODER-Gliedern, wie z. B. den ODER-Gliedern 410,412,414 und 416 werden die »Summenfunktionen« gebildet nämlich A + B + C im Glied 410, A + B + D im Glied 412, A + C + D im Glied 414 und B + C + D im Glied 416. Die ODER-Glieder bestehen aus Dioden, wie z. B. den Dioden 418, die Widerständen, wie z. B. den Widerständen 420 zugeordnet sind. Die Ausgangsspannung zwisehen z. B. Punkten 422 und 424 ist von Null verschieden, wenn ein beliebiges Eingangssgignal A. B oder C von Null verschieden ist; das gleiche gilt für die übrigen Glieder. Die Dioden, wie z. B. die Dioden 426, sind Leuchtdioden (Elektrolumineszenz-Dioden), die punktweise eine Überprüfung der Signale an verschiedenen Punkten der Schaltung ermöglichen. Ein zweites UND-Glied besteht in diesem Fall aus vier Wechselrichtern 428,430,432 und 434. Die Ausgangsspannung, die nach dem Gleichrichten durch die Dioden 440 und 442 die Funktion F darstellt, wird an den Anschlüssen 436 und 438 am Ausgang der Sekundärwicklung des letzten Isoliertransformators T_e erhalten und an den Eingang des ersten UND-Gliedes abgegeben. Die Anschlüsse 436 und 438 sind z. B. mit den Anschlüssen 101 und 101' der F i g. 2 vereinigt Ein Gleichrichter 444 aus z. B. einer Brücke mit vier Dioden ist hinter der Sekundärwicklung des letzten Isoliertransformators T_e vorgesehen. Dieser Gleichrichter legt eine Gleichspannung an den freischwingenden Wechselrichter 446, der die Primärwicklung des ersten Isoliertransformators T, versorgt Eine Wiedereinschalttaste 448 verbindet die Gleichspannungsversorgung des Modulators 446 mit einer in der Figur nicht dargestellten Spannungsversorgung Al. so daß die Schaltung wiedereingeschaltet werden kann. Die Wiedereinschaltzeit wird durch die Konstante RC bestimmt, die durch den Widerstandswert der Widerstände ÄCbestimmt, die durch den Widerstandswert der Widerstände 450,452 und die Kapazität des Kondensators 454 festgelegt wird.

Jeder Wechselrichter hat eine Primärwicklung, die über den Isoliertransformator Tb. an eine Sekundärwicklung des vorhergehenden Bausteins gekoppelt ist und zwei Transistoren, wie z. B. die Transistoren 429 und 43«. Die Emitter dieser Transistoren 429 und 431 sind unter sich und mit der Mittelanzapfung der vorausgehenden Primärwicklung Ober einen Widerstand 433 verbunden. Die Kollektoren sind mit den beiden Enden einer nachfolgenden Sekundärwicklung verbunden, die mit der Primärwicklung des nachfolgenden Bausteins gekop-

Im folgenden wird der Betrieb der in F i g. 8 dargestellten Schaltung näher erläutert: Wenn drei der Werte der vier Funktionen A, B, C, D Null sind, gibt eines der ODER-Glieder, wie z. B. 410, 412, 414 oder 416 eine Ausgangsspannung Null an einen der Wechselrichter-Bausteine wie z. B. 428,432 oder 434, ab. Dieser Wechselrichter, der nicht mehr mit Gleichspannung beaufschlagt ist, hat an den Anschlüssen seiner Ausgangswicklung die Spannung Null und das aus den vier Modulatoren insgesamt gebildete UND-Glied wird unterbrochen. Es tritt also kein Ausgangssignal zwischen den Anschlüssen 436 und 438 auf. Wenn dagegen eine der Kombinationen der vier Eingangswerte zu je drei nicht Null ist übertragen alle Modulatoren die Signale von der Primär- zur Sekundärseite, und es tritt eine Gleichspannung am Ausgang zwischen den Anschlüssen 436 und 438 auf. Es ist leicht einzusehen, daß eine einfache Störung eine sichere Störung für die verschiedenen Bauteile der

Schaltung ist. z. B. ein öffnen einer Diode in einem ODER-Glied führt zu einem Ausgangssignal Null am Ausgang der Diode, ein Kurzschluß eines Transistors eines Modulators bewirkt, daß er ständig leitet und so immer die Ausgangsspannung eines ODER-Gliedes an der Wicklung des Isoliertransformators zwischen zwei Modulatoren liegt was diesen Isoliertransformator sättigt, der dann kein periodisches Signal mehr überträgt.

In F i g. 9 ist ein anderes Ausführungsbeispiel für ein 3/4-Verknüpfungsglied dargestellt, das die Berechnung der Funktion

F₁=(A + B)(C+ D)+ (A + C)(B + D)

erlaubt In Fig.9 sind Teile, die funktionsmäßig Teilen in Fig.8 entsprechen, mit einem um 100 erhöhten Bezugszeichen versehen (z. B. 502 anstelle von 402). An vier Eingängen sind herkömmliche, aus Dioden aufgebaute ODER-Glieder vorgesehen, wie z. B. die ODER-Glieder 570, 572, 574 und 576. Am Ausgang dieser ODER-Glieder werden die logischen Funktionen A + B, C+D,A + C,B + D erhalten. Der Ausgang dieser Glieder ist mit Wechselrichtern verbunden, die über Isoliertransformatoren, wie z. B. die Isoliertransformatoren 578 und 580, angekoppelt sind. Diese Wechselrichter sind von der oben erläuterten Art Die gemeinsame Primärwicklung 582 dieser Wechselrichter wird über einen Isoliertransfonnator 584 durch einen Wechselrichter 546 gespeist, an dem die am Ausgang der beiden UND-Glieder erhaltene Ausgangsspannung liegt Ein folgendes UND-Glied 586 multipliziert die Funktion (A + 5/mit der Funktion (C + D), und ein weiteres UND-Glied 588 multipliziert die Funktion (A + C) mit der Funktion (B + D). Am Ausgang tritt zwischen Anschlüssen 598 und 600 eine Spannung auf, die nach einem vorherigen Gleichrichten durch Dioden 590, 592, 594 und 596 an die Eingänge 101 und 101' des 1/n-Verknüpfungsgliedes von Fig.2 gelegt wird, nämlich eine Spannung, deren Amplitude den logischen Werten der Funktion Fi entspricht Die Dioden, wie z. B. die Diode 526, sind Leuchtdioden.

In F i g. 10 ist ein drittes Ausführungsbeispiel für ein 3/4-Verknüpfungsglied mit sechs vierten UND-Gliedern dargestellt, die selbsterregt und dynamisch mit positiver Sicherheit sind. Jedes dieser Glieder hat zwei Bausteine in Reihe, die die Operationen AB, AC, AD, BC, BD und CD erfüllen, und ein ODER-Glied, dessen Eingänge mit den Ausgängen der sechs vorhergehenden vierten UND-Glieder verbunden sind. Die in Fig. 10 dargestellte Schaltung ermöglicht die Berechnung der logischen Funktion Fz:

F₂ = AB + AC+ AD + BC+ BD+ CD

An Eingänge 602, 602'; 604, 604'; 606, 606'; 608 und 608' werden die logischen Gleichspannungswerte der Veränderlichen A, B, Cand D gelegt Sechs folgende UND-Glieder umfassen jeweils zwei Bausteine 610 und 612, die ζ. B. kontinuierlich durch zwei der Eingangssignale entsprechend den Werten von A und B und abwechselnd durch einen Oszillator-Taktgeber 640 gespeist sind. Die Bausteine dieser UND-Glieder werden hier nicht erläutert, da sie den UND-Gliedern der vorhergehenden Figuren entsprechen. Ein folgendes ODER-Glied besteht aus der Vereinigung der verschiedenen Sekundärwicklungen der letzten Isoliertransformatoren, wie z. B. der Wicklungen 650,652 ... der zweiten UND-Bausteine jedes UND-Gliedes. Zwischen Anschlüssen 636 und 638 werden logische Gleich-Werte der Funktion F erhalten, die an einen Eingang, wie z. B. den Eingang 101, 10Γ der F i g. 2 abgegeben werden. Die Schaltung von F i g. 10 hat auch einen selbsterregten oder -gespeisten Oszillator-Taktgeber 640, der mit einer von Hand betätigbaren Wiedereinschalteinrichtung ausgestattet ist, die gleich entsprechenden Einrichtungen von F i g. 8 und 9 ist

Wie anhand von F i g. 8 kann für die Schaltungen von F i g. 9 und 10 gezeigt werden, daß die Anordnung mit positiver Sicherheit arbeitet, indem sie nacheinander die möglichen Störungen der verschiedenen Bauteile der Schaltung überprüft, und daß eine Störung eines Bauteiles der Schaltung an seinem Ausgang einen Wert des Signales gleich Null bewirkt. Die Schaltungen von F i g. 9 und 10 haben auch eine Wiedereinschalttaste wie die Schaltung von F i g. 6 und sind selbstgespeist

Es ist z. B. möglich, daß die ODER-Verknüpfungsglieder mit Dioden durch Transistor-Verknüpfungsglieder ersetzt werden, ohne die UND-Glieder und die n/m-Verknüpfungsglieder grundsätzlich zu ändern. Schließlich führt die Assoziation von ODER-Funktionen und UND-Funktionen zu beliebig kombinierten Funktionen mit m logischen Eingangsgrößen entsprechend verschiedenen beabsichtigten Lösungen.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Sicherheitsschaltung zur Steuerung des Stroms in eine Lastimpedanz, insbesondere zur Steuerung von Sicherheitsneutronenabsorbern eines Kernreaktors, mit /J-aus-m-Logiksehaltungen, an deren m Eingängen Meßsignalen von m Detektoren entsprechende Gleichsspannungssignale anliegen, wobei jede n-aus-m-Logikschaltung χ ODER-Schaltungen aufweist, die jeweils an η Gleichspannungseingänge geschaltet sind, wobei χ gleich der Anzahl von Kombinationen ohne Wiederholungen der m Eingänge zu je η ist, also

dadurch gekennzeichnet,

daß in den jj-aus-/n-LogikschaItungen (19,21,23) die Ausgänge der ODER-Schaltungen (410,412,414,416) jeder an einem von χ Eingängen einer UND-Schaltung (428,430,432,434) aus dynamischen Bausteinen mit positiver Sicherheit geschaltet sind, wobei die UND-Schaltung (428,430,432,434) die Ausgangssignale der χ

ODER-Schaltungen (410,412,414,416) kombinatorisch multipliziert, nachdem diese Gleichspannungssignale in periodische Signale mit zu den jeweiligen Gleidisp-annungssignalen proportionaler Amplitude umgesetzt worden sind und der Ausgang jeder /J-aus-m-Logikschaltung (19, 21, 23) jeweils mit einem Eingang eines selbstgespeisten Mn- Verknüpfungsgliedes (25,27,29) mit positiver Sicherheit verbunden ist, das multiplikativ w Eingangssignale (a,b,c,...m) verknüpft, die jeweils einen von zwei verschiedenen Werten einschließlich des Wertes Null annehmen können,

daß jefci 1/λ-Verknüpfungsglied (25, 27, 29) m in Reihe geschaltete Bausteine (La, Lb, Lc ...Li,...Lm) aufweist, die miteinander über Isoüertransfonnatoren (Ui, 113,115) gekoppelt sind und jeder durch einen Wechselrichter gebildet sind, der von einer Gleichspannung entsprechend dem logischen Wert des Eingangssignals (a, b, c ...m) und von der Wechselspannung vom Ausgang des jeweils vorhergehenden Bausteins gespeist ist, wobei der Ausgang des letzten Bausteins (Lm) der Reihenschaltung einerseits mit dem ersten Wechselrichter über eine Einheit (137) aus einem Gleichrichter und einem nacbgeschalteten freischwingenden Wechselrichter zur Speisung des ersten Wechselrichters und andererseits über einen weiteren Isoliertransformator (117) mit einem Eingang (feines zugeordneten Stromreglers (31,33,35) verbunden ist, und daß jeder Stromregler (31,33,35) aufweist:

einen ersten Isoliertransformator (T₁) mit einer den Eingang des Stromreglers (31,33,35) bildenden Primärwicklung,

einen an die Sekundärwicklung des ersten Isoliertransformators (T₁) und an eine Stromversorgung (A_v) angeschlossenen Spannungsverstärker (At),
einen über einen zweiten Isoliertransformator (T₁') m den Spannungsverstärker (At) geschalteten statischen

Stromregler (RSI) mit Stromgegenkopplung, der mittels Modulation der Dauer der Spannungsimpulse der vom ersten Isoliertransformator (T₁) abgegebenen Spannung arbeitet, wobei die modulierten Spannungsimpulse die Primärwicklung (110) eines dritten Isoliertransformators (T_b) speisen, einen an die Sekundärwicklung (112) des dritten Isoliertransformators (Tb) und an die Stromversorgung (A_r) geschalteten Leistungsverstärker (Ai), dessen Ausgang mit der Primärwicklung (114) eines vierten Isoliertransformators (T_c) verbun-

den ist, und

einen an die Sekundärwicklung (116) des vierten Isoliertransformators (T_c) angeschlossenen Gleichrichter (R), der an die Lastimpedanz (280) einen konstanten Strom abgibt, wobei ein Anschluß der Lastimpedanz (280) zur Stromgegenkopplung mit dem statischen Stromregler (RSI) verbunden ist.
2. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge von zur Lastimpedanz (280) führende Leitungen (120, 124) zum schnellen Unterbrechen des Stroms in der Lastimpedanz (280)

Schnellabschaltglieder (Q, C₂) vorgesehen sind, die einen Transistor (300), dessen Emitter und Kollektor in Reihe zueinander in der Leitung (120) liegen, einen dem Transistor (300) parallel geschalteten Widerstand (302) und eine Gleichspannungs-Versorgung aufweisen, die durch eine Sekundärwicklung (144) des ersten Isoliertransformators (T₁₁) und einen nachgeschalteten Gleichrichter (140) aus Dioden gebildet ist, wobei die Gleichspannung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors (300) anlegbar ist (F i g. 6).
3. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der statische Stromregler (RSI) aufweist:

zwei Transduktoren (T, T), deren Steuerwicklungen (230,291) in Reihe mit der Lastimpedanz (280) liegen, deren Vormagnetisierungswicklungen (262,264) durch eine einstellbare Gleichspannung und deren Arbeits-

wicklungen durch die Sekundärwicklung (256) des zweiten Isoliertransformators (T₁') über Dioden (268,270, 272,274) gespeist sind, die Strom in der einen Richtung nur in der ersten Arbeitswicklung und in der anderen Richtung nur in der zweiten Arbeitswicklung fließen lassen,

einen ersten Widerstand (25) zwischen einem Ende der Sekundärwicklung (256) des zweiten Isoliertransformators (T₁) und einem Anschlußpunkt (286) der Arbeitswicklungen der Transduktoren (T, T),

einen zweiten Widerstand (260) zwischen demselben Anschlußpunkt (286) und der Primärwicklung (110) des dritten Isoliertransformators (Tb) und

^e'^nen durch die Sekundärwicklung (112) des dritten Isoliertransformators (Tb) gespeisten Gleichrichter (R'), der an die beiden Vormagnetisierungswicklungen (262,264) angeschlossen ist (F i g. 4).
4. Sicherheitsschaltungen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß an den Gleichrichter (R') parallel zu den Vormagnetisierungswicklungen (262, 264) eine Z-Diode (Z) angeschlossen ist und

daß in Reihe mit den Vormagnetisierungswicklungen (262, 264) zwischen dem Verbindungspunkt der Z-Diode (Ζ)\ιηά den Vormagnetisierungswicklungen (262,264) ein Stellwiderstand (282) liegt (F i g. 4).
5. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Baustein (La, Lb, Lc, ...LJ ... Lm) der Mn-Verknüpfungsglieder (25,27,29) als Wechselrichter mit Anschluß durch induktive Kopplung an den jeweils vorangehenden Baustein (La, Lb, Lc,... Li... Lm) und zwei Transistoren (147,149) ausgebildet ist, deren Basis jeweils mit den Enden der jeweiligen Sekundärwicklung, deren Emitter miteinander und mit einer Mittelanzapfung (151) der jeweiligen Sekundärwicklung und deren Kollektoren mit den beiden Enden der jeweiligen Primärwicklung verbunden sind.
6. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die l/n-Verknüpfungsglieder (25, 27,29) als Wiedereiaschalteinrichtung eine Gleichspannungsquelle (155,157) aufweisen, die durch eine Taste (148) an einen freischwingenden Wechselrichter (159) angeschlossen ist, dessen Wechselspannungsausgang über einen Isoliertransformator (109) den Eingang des ersten Bausteins (La) versorgt (F i g. 7). to
7. Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die fl-aus-m-Logikschaltungen (19,21,23) 3-aus-4-Logikschaltungen mit positiver Sicherheit sind, wobei jede die Funktion