DE1438037A1 - Elektronischer Zeitschalter - Google Patents

Description

Mv Graw -Ediaon Company, I2o South La Salle Street, Chicago

"Elektronischer Zeitschalter"

Die Erfindung betrifft Zeitverzögerungseinrichtungen, insbesondere elektronische Zeitverzögerungseinrichtungen bzw. Zeitschalter, die vorzugsweise aber nicht Ausschließlich als Schaltverzögerungseinrichtungen bei Mehrfachschaltern mit Überstroraauslösung Verwendung finden. Die meisten der in elektrischen Energie· -Verteilungsanlagen benützten Schutzeinrichtungen besitzen eine inverse Zeit-Strom-Charakteristik, das heißt sie wirken rasch nach dem Auftreten eines hohen Fehlerstromes und relativ langsam bei kleineren Fehlerstrom.

Die bisher allgemein bei Schaltern mit ÜberStromauslösung benützten Schaltverzögerungseinrichtungen arbeiten hydraulisch, mechanisch oder elektromagnetisch. Die hydraulischen Schaltverzögerung sei nrichtung en, wie Stoßdämpfer oder dergleichen, wirken nicht völlig zufriedenstellend, da sich bei Temperaturänderungen die S Viskosität der Druckflüssigkeit ändert und demzufolge auch die Zeitkonstante dieser Einrichtung, elektromagnetische Schalt-

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verzögerungseinric&tung©n wie a. B₀ ©l©Irfcroe@,,gnet±s@he weisen ebenfalls Mangel auf ₉ da deren Ankes nacii dem Ter seilwinde a des Fehlers nicht schnell genug iß ikee Eiikelage ziaruokkehE'O&o Durch die 'Trägheit neigt der Anker zum Ausseftwiagen» Ausser&ssa ist der Auslösestrom in derartigen Einrichtungen wesentlich. g^'öBQT als ihr Haltestrom unä daher kann die Einrichtung nach dem Terschwinden des Fehlers nicht zurückgestellt werden, wenn dabei kein genügender Strömabfall auftritt» Ein weiterer Mangel der bisher "bekannten Schaltverzögerungseinrichtungen besteht in der großen Anzahl bewegter Teile, welche die Ünterhalt»»#skosten stark vergrößern. Ag.sserdem ändert sich zufolge des Verschleißes dieser Teile im Betrieb ihre Zeitkonstante· Ba die Geschwindigkeit der mechanischen Teile dieser Einrichtungen von der Größe des Fehlerstromes abhängt , sind sie bei sehr niedrigen Fehlerströmen, ausserordentIich ungenau bzw. unzuverlässiglich»

Ein weiterer Ifechteil der bekannten Schaltverzögerungseinriehtungen besteht darin, daß die Zeitkonstante weitgehend unveränderbar iat. Demzufolge können für die Verbindung mit einer bestimmten Schutzeinrichtung entwickelte Verzögerungseinrichtungen nicht ohne weiteres zur Verwendung bei einem anderen Typ umgeändert werdene

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue und vorteilhafte Schaltverzögerungseinrichtung anzugeben, die insbesondere aber nicht ausschließlich für die Verwendung bei Schaltern mit Überstromauslösung dient, wobei der Anstieg und/oder die Größe ihrer Zeitkonstante leicht und genau einstellbar ist. Weiterhin soll ihre Zeitkonstante weder durch Temperaturänderungen, noch durch Abnützung oder durch die Trägheit mechanischer Teile be-

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einflußt werden. Ferner soll sie genau und rasch den Zeitzyklus nach dem Auftreten eines bestimmten Betriebszustandes beginnen uj§4 genau beenden, wenn das eingestellte Zeitintervall verstrioben ist and soll βohne11 nach dem Verschwinden eines Fehlers in ihre Rutolage zurückkehren, unabhängig von der Größe des fehlerlosen Strome·, das heißt des normalen BeiriebseweteaAee· stromes·

Demgemäß 1st ein elektronischer Zeitschalter mit einem an ein elektrisches Leitungsnetz anschließbaren Eingang erfindungsgemäß gekennzeichnet durch mit dem Eingang verbundene und durch den dort fließenden Strom aufladbare Energiespeichermittel, durch Spannungsvergleiohseinrichtungen mit Bezugsspannungsquellen, Sehaltaittel zur Verbindung des Energiespeichers mit den Spannungs· yergleiohsmitteln, wobei die? Energiespeicher eine zu seinem Aufladungszustand proportionale Spannung an die Spannungsvergleiohseinriehtung liefert, und ferner gekennzeichnet durch eine «it den SpannungevergIeichsmittein verbundene Ausgangsschaltung, die anspricht, wenn das Verhältnis der genannten Spannung zur Beeugsspannung einen bestimmten Wert erreicht.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

?ig. 1 ein Blockschaltbild mit den wichtigsten Komponenten der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispieles, die Fig. 3-6 und 11 verschiedene kurven der Zeitkonstante, die durch die Einrichtung erhalten werden können,

7 _eln achaltMla eines anae_reu B»

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Ausführungs"beispieles der Erfindung mit verschiedenen Abänderungen der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform, Fig. 8 und 9 Abänderungen einzelne !Teile der Erfindung, Fig. 1o schematisch einen Schalter mit Überstromauslösung in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Schaltverzögerungseinrichtung· Fig. 12 ein Blockschaltbild einer für den Gebrauch in einem Dreiphasensystem ergänzten erfindungsgemäßen Einrichtung. Das Blockschaltbild nach Fig. 1 zeigt die Hauptteile einer Schaltverzögerungseinrichtung nach der Erfindung und enthält einen Zeitschalter 1o, einen Fühlerteil 12 für den Uinimum-Aus löse strom und einen Auslöseteil 14 zur Feststellung des Betriebszustandes und zur Auslösung, 'nenn die Einrichtung©» bei einem Schalter benützt wird, dann ist sie mit dem zu schützenden leitungsnetz 2o mittels eines Stromwandlers 22, einem Brückengleichrichter 24 und einem dem Stromwandler 22 parallel geschalteten Schalter 26 verbunden· Wenn der Schalter 26 geöffnet ist, daßn wird dem Eingangszeitschalter 1o ein dem im ITetz 2o fließenden wechselstrom proportionaler Gleichstrom zugeführt. Sobald der schalter 26 geschlossen ist, wird die Sekundärseite des Stromwandlers 22 kurz geschlossen

So und daher die Schaltverzögerungseinrichtung vom Si'etz/entkoppelt.

Ganz allgemein gesagt besteht der Seiτschalter aus Kitteln, die

treten
beim AufgeSes einer vorgegebenen Zust&ndsgröße der Schaltung diese Zustandsgröße κIs Funktion ihres Betrages zu verzögern beginnt. Diese wird erreicht durch Integration der Sustandsgröße derart, daß der Zeitzyklus das Zeitintervall darstellt, innerhalb dessen dieses Integral einen vorgegebenen Wert erreicht.

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Im Einzelnen enthält dieser Zeitschalter-teil eine erste Energiespeichereinrichtung, die mit dem Gleichrichter 24 verbunden ist und unter bestimmten Betriebsbedingungen durch den gleichgerichteten Sekundärstrom des Stromwandlers 22geladen wird. Die Zeit, die benötigt wird, um in diesem Energiespeicher einen vorgegebenen Energie-Pegel, für einen gegebenen Strom in der Leitung 2o zu erreichen, bestimmt die Zeitkonstante der Einrichtung. Diese Zeitkonstante kann durch Benutzung von Impetanzen im Schaltkreis des ersten Energiespeichers verändert werden. Ein zweiter Energiespeicher kann ebenfalls mit dem Gleichrichter 24 verbunden werden , sodaß darin Energie für die !betätigung der anderen i'eile der einrichtung gespeichert werden kann· Der Fühlerteil 12 für den minimalen Auslösestrom enthält Mittel zur Feststellung des Auftretens der vorgegebenen Zustandsgröße im Netz und löst den Integrationskreis des Zeitschalters 1o .us· Dieser ieil ist einerseits mit dem Gleichrichter 24 und anderer» seits mit dem Zeitschalter 1o verbunden. Er verhindert die Speicherung von ünergie im ersten Energiespeicher, bis der Strom in der Sekundärwicklung des Stromwandlers 22 das Auftreten der vorgegebenen Zustandsgröße (Fe hler strom) anzeigt«, Nach dem Eintreten dieses Zustandes wird der erste Energiespeicher aufgeladen· Der zur Feststellung des Betriebszustandes und zur Auslösung dienende x'eil H enthält Mittel zur Kontrolle, ob das Integral der Zustandsgröße einen vorgegebenen V/ert erreicht, und enthält auf die Zustandsgröße ansprechende Mittel, die mit dem ersten Energiespeicher verbunden sind und wirksam werden,ψβηη die darin gespeicherte Energie einen vorgegebenen Pegel erreicht hat.

809807/0200 bad ü, ,«:: :al ~⁶~

Bei dem Ausführungs-beispiel nach Pig. 2 enthalten der erste und zweite Energiespeicher des Zeitschalters 1o je einen Zeit-Kondensator 29 und einen Ladekondensator. Jeder ist mit einem ladekreis verbunden, sodaß sie an die Sekundärwicklung des Stromwandlers 22 angeschlossen werden können.· Die Ladeschaltung enthält einen ersten Ladewiderstand 32, der mit der positiven Eingangsklemme 34 in Serie geschaltet ist und einen zweiten Ladewiderstand 36, sowie den limitter-Basis-Kreis eines Ladetransistors 4o. Der Transistor und der zweite Ladewiderstand 36 sind in Serie geschaltet und liegen parallel zum ersten Ladewiderstand 32, sodaß zwischen diesen eine Stromteilung auftritt. Der positive Anschluß A des Ladekondensators 3o ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem ersten Ladewiderstand 32 und der Basis des Lade— transistors 4o verbunden. D>er negative Anschluß B ist mit dem negativen Eingangsanschluß 42 verbunden, sodaß der durch den Widerstand 32 fließende Strom den Ladekondensator aufläd. Der Zeitkondensator 29 ist einerseits mit dem Kollektor des Ladetransistors 4o verbunden und andererseits mit dem negativen JSingangsans chluß 42, sodaß 4er durch den den Ladewiderstand 36 durchfließenden Strom aufgeladen wird, wenn Emitter- und Kollekta?orstrom des Ladetransistors gleich groß sind. Wird der Ladewiderstand 36 größer gemacht als der Ladewiderstand 32, dann wird ein größerer Seil des Eingangsstromes zum Ladekondensator 3o fließen als zum Ladelse>aäefteatö3?kreis des Zeitkondensators 29« Dadurch kann der letztere, kleiner sein, wodurch er empfindlicher wird, als wenn eine Aufteilung in gleiche Ströme erfolgt.

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Um die im Ladekondensator 3o gespeicherte Ladung zu begrenzen, ist eine überbrückungsschaltung, bestehend aus einem Transistor 44 und einer Zener-Diode 45, vorgesehen. Der Emitter des Transistors 44 ist mit dem positiven Eingang A verbunden, der Kollektor direkt mit dem negativen Eingang B und seine Basis ist mit dem Punkt B über die Zener-Diode 45 verbunden. Wenn der Schalter 26 geöffnet ist, wird die Ladung am Kondensator 3o gespeichert, bis seine Spannung, welche die iSmitter-Basis-Spannung des Transistors 44 bildet, die Durchbruchsspannung der Zener-Diode 45 erreicht» Die

darüber hinausgehende Ladung des Kondensators 3o fließt dann durch den Emitter-Basiskreis des Transistors 44 und die Zener-Diode 45 ab· Auf diese Art wird der Strom, der für die Aufrechterhaltung der gewünschten Spannung am Ladekondensator 3o nicht benötigt wird, durch den Nebenschluß über den Transistor 44 und die Zener-Diode 45 abgeleitet·

Der Ladekreis des ^eitkondensators 29 enthält einen ersten in Serie geschalteten veränderbaren Zeit-widerstand 47. Dieser widerstand 47 ist zwischen den positiven Anschluß C des Kondensators und den Kollektor des Transistors 4o eingeschaltet. Ein zweiter veränderbarer !widerstand 48 liegt zu dem Zeit-Kondensator parallel. Während in der Ausfuhrungsform gemäß Mg. 2 der zweite veränderbare Widerstand mit dem Kollektor des Transistors 4o verbunden ist, iet es, wie aus der iieschreibung der anderen Ausführungsformen ersichtlich wird, ohne weiteres möglich, ihn mit irgend einem Punkt zwischen dem positiven Anschluß C des Zeit-Kondensators 29 und dem Knitter des Transistors 4o zu verbinden. Um eine Entladung des Seitkondensators 29 durch den psarallel ge-

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schalteten Zeit-Widerstand 48 zu verhindern, ist ein Gleichrichter 5o zwischen dem Z ext-Kondensat or 29 und seinem Verbindungspunkt mit dem genannten liderstand, der in Pig. 2 zwischen dem Widerstand 47 und dem Kollektor des Transistors 4o liegt, vorgesehene

Per in Reihe geschaltete Widerstand 47 und der parallel geschaltete Widerstand 48 ermöglichen eine Veränderung des Anstiegs der Ze it-Strom-Charakteristik der .Einrichtung· Wie später ausführlich erklärt wird, "beginnt die in J'ig. 2 dargestellte Schaltverzögerungseinrichtung zu arbeiten, wenn die Spannung am Verbin— dungspmnkt D zwischen dem Kollektor des Transistors 4o, dem Gleichrichter 5o und dem 2eit-\viderstand 48 einen vorgegehenen Wert erreicht. Es ist ersichtlich, daß diese Spannung die Summe des Spannungsabfalls über den Zeitwiderstand 47 und der Spannung am Zeit-Kondensator 29 darstellt»

Zur ür läuterung, wie durch die Zeit-widerstände 47 und 48 eine Veränderung der Zeit-Strom-Gharakteristik $er einrichtung möglich ist, wird auf die Fig. 3, 4, 5, und 6 hingewiesen. In diesen Jfiguren stellt die Kurve 52 die Zeit-Stroin-Charakteristik der in 3?ig. 2 gezeigten einrichtung dar, wenn die Widerstände 47 und 48 entfernt wären, das heißt, wenn der Widerstand 47 kurz geschlossen ist, soda£ kein opannungsabf&ll über ihn auftritt, und wenn der widerstand 48 unterbrochen ist oder einen unendlichen vViderstandswert aufweist, sodaß er keinen Strom parallel zum Zeit-Kondensator 29 führen"kann· Mt anderen worten, die Kurve 52 stellt die Zeit dar, die zur Ladung des ^cIWLonaensators 29

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auf den gewünschten Energiepegel, durch den Strom über den Widerstand 36, benötigt wird. Der Zeitkondensator 29 besitzt eine inverse Zeit-Strom-Charakteristik, das heißt, er wird bei hohen Strömen in relativ kurzer Zeit aufgeladen, während bei einem geringen Strom eine relativ lange Ladezeit benötigt wird·

Die Jäinschaltung des Zeit-Widerstandes 47 hat bei sehr geringen Strömen, wie beispielsweise I in Fig. 3, nur einen geringen Einfluß auf die Zeit-Strom-Oharakteristik, da der Spannungsabfall über diesen Widerstand bei einem derart geringen Strom im Vergleich zur benötigten Betriebsspannung vernachlässigbar ist· Daraus ergibt sich, daß die durch die Aufladung des Zeit-Kondensators 29 bestimmte Kondensatorspannuhg im wesentlichen die gesamte Betriebsspannung darstellt. Bei stärkeren Streum jedoch, wie I in Pig. 3> nimmt der Spannungsabfall über den

Ji,

Zeitwiderstand 47 stark zu und stellt dementsprechend einen wesentlichen Teil der gesamten Betriebsspannung dar. Demzufolge erreicht der Punkt D in Pig. 2 die'benötigte Betriebsspannung in kürzerer Zeit, als der Zeit-Kondensator 29 zur Aufladung auf diese Spannung benötigte Die Verwendung des Zeit-Widerstandes 47 bewirkt daher eine Verkürzung der Wirkungszeit Q der Zeitschalteinrichtung für einen gegebenen Strom I

Jim

o von einer Zeit T₁ auf der Kurve 52, die die Ladezeit des Zeit- ^ kondensators 29 darstellt, zu einer kleineren T₂ auf der Kurve cn 53. In ähnlicher Weise bewirkt eine Zunahme des Widerstands-

co wertes des Zeit-Widerstandes 47 eine Vergrößerung des Spannungsabfalles und daher eine weitere Verkürzung der Wirkungszeit für einen gegebenen Strom I

BAL w.^:..«iNAL -1ο-

von der Zeit T₂ auf der Kurve 53 zu einer- Zeit T^ auf der Kurve 54. Durch Veränderung des Zeitwiderstandes 47 von O über einen Bereich von festen Widerstandswerten kann daher eine Schar von Zeit-Strom-Charakteristik, ähnlich den Kurven 52, 53 und 54 nach Pig. 3 erhalten werden. ^. ;;:

Aus den Figuren 2 und 4 ist ersichtlich, daß bei Veränderung des Zeitwiderständes 48 von Unendlich zu bestimmten Werten der Strom durch ihn geteilt wird und den Zeit-Kondensator 29 zum Teil umgeht. Dadurch wird ein Teil des Stromes, der sonst den Zeit-Kondensator 29 aufladen würde, abgeleitet, wodurch die zur Aufladung des Kondensators 29 auf eine bestimmte Spannung benötigte Zeit verlängert wird. Dieser Effekt ist bei sehr hohen Strömen, wie I in Pig. 4, vernachlässigbar, da der über den Zeit-Widerstand 48 abgeleitete Strom gegenüber dem im Kollektor des Transistors 4o fließenden Gesamtstrom vernachlassigbar ist. Der zur Aufladung des Zeitkondensators 29 verfügbare Strom ist im Wesentlichen dieser Kollektorstrom · Bei relativ kleinen Pehlerstrümen jedoch, wie I_z in Pig. 4, wird der über den Zeitwiderstand 48 abgeleitete Strom einen wesentlichen Teil-des durch den Kollektor des Transistors 4o fließenden Stromes darstellen, sodaß die zur Aufladung des Zeit-Kondensators 29 benötigte Zeit sehr stark verlängert wird. Daraus ergibt sich, daß durch Veränderun des Widerstandswertes des Zeit-Widerstandes 48, von Unendlich zu unendlichen Werten, die Ladezeit des Zeit-Kondensators von T. auf Kurve 52 bis zu» einer längeren Zeit T₅ auf Kurve 56 vergrößert wird. Eine weitere Abnahme des Zeit-Widerstandes 48 vergrößert den über ihn abgeleiteten Parallelstrom und verlängert die Ladezeit des Zeit-Kondensators 29 bei

einem Strom I von der Zeit T^ auf Kurve 56 zu einer größeren ζ P

Zeit T_c auf Kurve 57·

Es ist daher aus den Figuren 3 und 4 erkennbar, daß der Anstieg der Zeit-Strom-Charakteristik der Einrichtung "bei hohen Fehlerströmen wesentlich verändert werden kann durch Veränderung des Zeit-Widerstandes 47, während bei geringen Fehlerströmen der Anstieg im Wesentlichen durch Veränderung des Zeit-Widerstandes 48 zu beeinflussen ist. Durch eine geeignete Veränderung der beiden Zeit-Widerstände 47 und 48 ergibt sich eine Schar von Zeit-Strom-Charakteristiken, wie sie durch die Kurven 52, 58 und 59 in Fig. 5 dargestellt sind.

Die Zeit-Strom-Charakteristik der Einrichtung kann ausserdem durch Veränderung der Kapazität des Zeit-Kondensators 29 variiert werden, weil damit die zur Aufladung benötigte Zeit ebenfalls entsprechend verändert wird. Diese Veränderungen bewirken eine Verschiebung der Zeit-3trom-Charakteristik in vertikaler Richtung und ergeben eine Schar vo$ Zeit-Strom-Charakteristiken entsprechend den Kurven 52, 62 und 61 in Fig. 6. Durch eine geeignete Veränderung des So it-.Kondensators 29 und der Zeitwiderstände 47 und 48 kann daher die Zeit-Strom-Charakteristik. der Schalteinrichtung in weiten Grenzen, sowohl der Steilheit ala auch der „one nach, verändert werden. Durch diese -knpassun^sfahigkeit kann die Schaltverzögerungseinrichtung nach der Erfindung leicht und genau mit einur großen Anzahl von sekundären Schutzeinrichtungen ohne Abänderungen oder Neuentwicklungen verwendet werden·

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Um ein Ansprechen der Einrichtung nur beim bzw. nach Auftreten eines vorgegebenen Fehlerstromes im System 2o sicherzustellen, ist der Fühlerteil 12 für den Minimum-Auslösestrom mit Mitteln zur Feststellung des Auftretens dieses Fehlers versehen und bestätigt dann den Zeitschalter 1o. Genauer gesagt, ist dieser. Teil mit Mitteln zur Überbrückung des Zeit-Kondensators 29 bei fehlerlosen Betrieb versehen und mit Mitteln, die einem vorbestimmten Strom im System 2o entsprechen, um eine Aufladung des Zeitkondensators über diese Überbrückungsmittel, während des Auftretens eines Fehlerstromes zu verhindern.

Der Zeitkondensator 29 ist, entsprechend der Fig. 2, im allgemeinen durch den Ableitwiderstand 63 und die durch den Leiter 65, den Gleichrichter 66, den Leiter 68 und die negative Speiseleitung 69 gebildete Schleife überbrückt. Zufolge dieser Ableitung über den widerstand 63 wird dier Zeit-Kondensator 29 auf einem, gegenüber der für den Betrieb notwendigen Spannung, geringem Potential gehalten. Auf diese Art wird das Schaltverzögerungsrelais bei Strömen unter dem für die Auslösung notwendigen minimalen Fehlerstrom unwirksam gemacht»

_o Der minimale Auslösestrom der Einrichtung wird durch Vergleich eines dem Strom im System 2o proportionalen elektrischen Signals mit dem Schwellwert einer für' dieses Signal empfind-

° liehen Einrichtung festgestellt. Wenn dieser Schwellwert erreicht ist, beginnt die Fühleinrichtung zn arbeiten und verhindert eine weitere Entladung des Zeit-Eondensators 29 über den Ablei-fcwiderst&nd 63. Demzufolge lädt sich der.Seit-Kondensator 29 auf und der Leitzyklus beginnt.

BAD ORDINAL _1 ->

CXJ CO O OO

Die 3 Signalempfindliohe Einrichtung des Fühlteiles 12 enthält einen Transistor 7o, dessen Basis mit der Eingangsklemma 34 über einen Koppelkreis verbunden ist, sodaß die Basis eine dem in'der Sekundärwicklung des Stromwandlers 22 fließenden Strom proportionale Spannung zugeführt erhält. Der Emitter des Tranaistors 7o ist mittels einer Zener-Diode 72 und eines Widerstandes 73 auf einem festen Potential gehalten· Wenn der minimale Auslösestrom der Einrrichtung erreicht oder überschritten ist, übersteigt das Basispotential des (Transistors sein Smitterpotential, wodurch dieser leitend wird· Daraufhin wird der lühlerteil 12 wirksam und verhindert eine weitere Entladung des Kondensators 29 über den Ableitwiderstand 63* Der Koppelkreis der Basis des Transistors 7o enthält einen ersten Koppeltransistpr 75 und einen zweiten Koppeltransistor 76· Die Basis des ersten Koppeltransistors 75 ist über die positive Speiseleitung 77 mit dem positiven Eingang A verbunden, während dessen Emitter über den Leiter 78 und den Widerstand 79 mit der Eingangsklemme 34 verbunden ist·

Es ist ersichtlich, daß einerseits der Widerstand 32 und der Widerstand 79 und andererseits der Emitter-Basiskeeis des Transistors 75 parallel geschaltet sind und daher der Emitter des Transistors 75 auf einem höheren Potential liegt als seine Basis·

° Daher fließt ein Kollektorstrom vom Transistor 75 zu dem von _o dem Y/iderstand 8o und dem einstellbaren widerstand 82 gebildeten

Spannungsteiler. Dieser Strom ist somit dem Strom im System 2o proportional und daher ist auch das Potential im Punkt E, zwi-

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'ΊΤ-

sehen den Widerständen 80 und82, diesem Strom proportional» Die Basis dea zweiten Koppeltransistors 76 ist mit dem Punkt B verbunden, während sein Emitter über den Widerstand 86 an die positive Speiseleitung 77 angeschlossen i3t. Die Basisspannung des Koppeltransistors 76, die dem Strom im System 2o proportional ist, bestimmt die Größe eines Emitter- bzw. Kollektorstromes. Daraus ist ersichtlich, daß das Potential des Punktes F, zwischen dem Emitter des Transistors 76 und dem Widerstand 84, ebenfalls dem Strom im System 2o proportional ist, da er durch den Spannungs abfall über den Widerstand 82 bestimmt ist und demzufolge proportional dem Emitterstrom des Transistors 76 ist. Bie Basis des Signalvergleichs-Transistors 7o ist an den Punkt F angeschlossen und sein Emitter ist mit dem Punkt G zwischen der Zener-Diode 72 und dem Widerstand 73 verbunden. Die anderen Anschlüsse der Zener-Diode 72 und des Widerstandes 73 sind mit der negativen Speiseleitung 69 bzw. der positiven Speiseleitung verbunden. Wenn das System gespeist wird, wird durch den Widerstand 73 der Verbindungspunkt G solange auf dem Potential der positiven Eingangsklemme A gehalten, bis dieses Potential das Durchbruchspotential der Zener-Diode 72 erreicht, worauf diese leitfähig wird und der Punkt G nunmehr auf diesem Potential gehalten wird»

Da der Signal-Transistor 7o vom npn-Typ ist, leitet er, Wenn sein Basispotential »ein Emitterpotential erreicht, das heißt, wenn das Potential des Punktes F das Potential des Punktes § erreicht. Wie oben erläutert, ist das Potential des Punktes F proportional dem Potential des Punktes E und dieses ist eine Punktion des Spannungsabfalles über den veränderbaren widerstand 82. Daher

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ORIGiM* I ¹^S⁹¹FTTSD

kann durch Einstellung des veränderbaren Widerstandes 82 die Spannung am Punkt F der DurchbruchstaKaspHskKHgspannung der Zener-Diode 72 gleich gemacht werden und demzufolge auch das Potential des Punktes Gt, bei irgend einem gewünschten Strom im System 2o· Durch entsprechende Einstellung kann demzufolge der Transistor 7o bei einem bestimmten Wert des Stromes im System 2o leitend gemacht werden, wobei dann dieser Strom den minimalen Auslösestrom der Schaltverzögerungseinrichtung darstellt, Jeder Strom, der diesem minimalen Strom gleich ist oder ihn übersteigt, gilt als IPehlerstrom und setzt die Einrichtung in Tätigkeit.

Der Kollektor des Signal-Transistors 7o ist mit der negativen Speiseleitung 69 über den Kondensator 88 und mit der positiven Speiseleitung 77 über die in Heine geschalteten Widerstände 9o und 92 verbunden. Die Basis eines Ausgangs-Transistors 94 ist mit dem Punkt H zwischen den Widerständen 9o und 92 verbunden, während sein Emitter an den positiven Speiseleiter 77 und sein Kollektor an den Punkt I zwischen dem Leiter 68 und dem Ableitwiderstand 63 geführt ist. Bis der Signal-Transistor leitend wird, wird der Punkt H durch den Widerstand 92 auf demselben Potential wie der Emitter des ausgangs-Transistors 94 gehalten, sodaß dieser Transistor nicht leitet. Wenn jedoch

ο der Signal-Transistor 7o zufolge eines Fehlerstromes leitend ο

^ wird, fließt ein Kollektorstrom vom positiven Speiseleiter t^ 76 über die Widerstände 92 und 9o. Der über den widerstand

OO auftretende Spannungsabfall erniedrigt das Potential des Punktes σ>

° H und daher auch der Basis des Ausgangs-Transistors 94 in Beoo

zug auf dessen Emitterpotential, wodurch dieser Transistor einen Kollektorstrom zum Punkt I zu leiten beginnt. Der Kollek-

BAD ORIQINAL -17-

torstrom des Ausgangs-Transistors 94 fließt durch den Ableitwiderstand 63 und erhöht das Potential dieses Punktes I auf einen .positiven Wert· Durch den Kondensator 88 wird ..der Punkt K auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten, wenn der Transistor 7o leitend wird, so daß der Transistor 7o auch noch leitend bleibt, wenn die Speisespannung eine pulsierende Gleichspannung ist, die periodisch durch Bull geht· Wie bereits erläutert, entlädt sich der Zeit-Kondensator 29, während der Zeit, da kein Fehler auftritt, über den Widerstand 63» sodaß das Potential seiner positiven Klemme 0 niedriger wird als das Potential, das der Punkt I zufolge des durch den Kollektor des Koppel-Transistors 94 fließenden Stromes beim Auftreten eines Fehlerstromes annimmt· Dieser Potentialunterschied zwischen den Punkten 0 und I verhindert eine weitere Entladung des Zeit-Kondensators 29 über den Widerstand 63, da der Gleichrichter 66 eine.n Stromfluß in umgekehrter Richtung vom Punkt I zum Punkt 0 sperrt· Da sich der Zeit-Kondensator 29 nicht langer über den Widerstand 63 entladen kann, beginnt er sich aufzuladen, solange bis seine Spannung zusammen mit dem Spannungsabfall über den Widerstand 47 ausreicht, um den zur Feststellung des Beiaiebszustandes und zur Auslösung dienenden Teil 14 der Einrichtung in 'Tätigkeit zu seteen, wie es in den folgenden Absätzen 4e* näher erläutert wird.

Her zur Feststellung des Betriebszustandes und zur Auslösung dienende Seil 14 vergleicht eine zu der -Spannung im Punkt D proportionale Spannung mit einer festen Bezugsspannung· Wenn diese proportionale spannung die Bezugsspannung erreicht, beginnt ein Spannungsvergleichs-Transistor zu leiten, wodurch der Auslöseteil wirksam wird.

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BAD ORIGINAL

JDer Spannungevergleichs-Tranaistor 98 ist über die Koppel-Transistoren 1oo und 1o1 an den Punkt D angeschlossen» Die beiden Transistoren eind als Emitter-Folger in Kaskade gescaltet, um den aus dem Zeitschalter 1o entnommenen Strom auf einen kleinen Wert zu reduzieren· Jeder der Koppel-Transistoren 1oo und 1o1 ist vom npn-Typ und ihre Kollektoren sind mit dem positiven Eingang A verbunden, während die Basis des üfransistors 1oo mit dem Punkt D und sein Emitter mit dem negativen Eingang B über den Widerstand 1o3 verbunden »isa ist. In ähnlicher Weise ist die Basis des Transistors 1o1 an den Emitter des Transistors 1oo angeschlossen und der Emitter wiederum steht mit dem negativen Eingang B über einen, aus den veränderbaren Widerständen 1o5 und 1o6 gebildeten , Spannungsteiler in Verbindung· Die beiden Widerstände sind am Verbindungspunkt M zusammengeschaltet· Da die Basis des Koppel-TransistroB 1oo mit dem Punkt D verbunden ist und der Emitter mit dem negativen Eingang B über den Widerstäand 1o3,

das
erreicht sein Basispotential/Emitterpotential und durch den Widerstand 1o| fließt ein Emitterstrom. Dieser Emitterstrom erhöht wiederum das Potential des Punktes L zwischen dem Widerstand 1o3 und dem Emitter bzw. der Basis des Transistors 1oo bzw. lot auf einen bestimmten positiven Wert, welcher dem Potential im Punkt D proportional ist und der ausserdem höher ist, ala das Emitterpotential des Transistors 1o1. Demzufolge fließt der Bmitterstrom des Transistors 1o1 durch die Widerstände 1o5 un* 1o6 und dieser Strom ist ebenfalls der Spannung am Punkt D proportional. Der sich an den Widerständen 1o5 und

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ORIGINAL !KST SCTED

•Λ* -

1ο6 ergebende Spannungsabfall liefert im Punkt M ein dem Potential , im Punkt D proportionales Potential*

Die Baais des Spannungsvergieichs-iOransistors 98 ist mit diesem · Punkt !^verbunden, sodaß seine Basiespannung proportional der Spannut im Verbindungspunkt D ist.

Der Emitter des Spannuhgsvergleichs-iDranaistors 98 ist an den Punkt P zwischen der Zener-Diode 11o und dem Widerstand 111 angeschlossen, deren andere Anschlüsse einerseits mit dem negativen Eingang B und andererseits mit dem positiven Eingang Ä verbunden sind· Wenn der Schalter 26 anfänglich geöffnet ist, hält der Widerstand 111 den Punkt P auf dem Potential der positiven Eingangsklemme A, bis dieses Potential die Durchbruchsspannung der Zenerdiode 11o erreicht· Das Potential des Punktes P wird anschließend auf dem Durchbruchspotential der Zener-Diode 11o ge-" halten, daher wird gleichzeitig der Emitter des Spannungsvergleichs-Tranaistors 98 auf diesem festen Potential gehalten.

Da der Spanmings-Vergleichs-Transistor 98 vom npn-Typus ist, leitet er nur, wenn sein Basispotential das Emitterpotential erreicht. Daher ist der Spannungs-$"ergleichs~Transisti»or 98 nicht-leitend, solange das Potential im Terbindungspunkt M niedriger ist, als das Durchbruchspotential der Zener-Diode 11o» Der Yiiderstand 1o5 ist einstellbar, sodaß die Spannung im Punkt M derart eingestellt werden kann, daß der Spannungs-Vergleichs-Transistor 98 leitend wird, wenn der Verbindungspunkt D jenes Potential erreicht, bei dem der zur Peststellung "-,a Betriebszustandes und zur Auslösung dienende Teil H z\x e^beiten beginnen

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βο11· Bine Belaiswioklung 12o ist zwischen den Kollektor des Öpannungs-Vergleiohs-Transistors 98 und dem positiven Eingang 1 eingeschaltet, sodaß Bie von Strom durchflossen wird, wenn zufolge eines ^ehlerstromes der Transistor in der ob«#en beschriebenen Art leitend wird·

Der Kondensator 122 hält den Kollektor des Transistors 98 auf einem im weeentliohen konstanten Potential, auch wenn die Speisespannung ein pulsierender Gleichstrom ist. Der

dauernd Transistor 98 wird daher auch in diesem Fall/leitend bleiben,

eodaß das Relais 12o nicht flattert·

Bs ist ersichtlich, daß die Erregung der Relaiswicklung 12o benutzt werden kann, um irgend einen Apparat zu betätigen, mit dem .die erfindungsgemäße Schaltverzögerungseinrichtung verbunden ist· Beispielsweise kann sie dazu dienen, die normalerweise offenen Kontakte 124 zu schließen, wodurch an die Auslösespule 126 eines Schalters eine geftignetesaergiequelle, beispielsweise eine Batterie 128, angeschaltet wird· Dadurch wird der Hauptschalt- - kontakt I30 geöffnet und unterbricht den Strom im System 2o·

Beimder Schaltverzögerungseinrichtung nach Fig. 2 wird, kurz gesagt, der Kollekt»<rstrom des Ladetransistors 4o auf zwei _o parallele Kreise, die einerseits durch den Ladewiderstand 48 ο und andererseits durch die fferienschaltung des Zeit-Widerstandes ¹^ 47 und der Zeit-Kapazität 29 gebildet sind, aufgeteilt. Im ^ normalen Betriebszustand kann sich der Kondensator 29 nicht

aufladen, da er durch den Ableitwiderstand 63 überbrückt ist, der im wesentlichen den gesamten Strom ableitet.

original KjsrzsTqp/

Der im Emitterkreis des Koppel-Transistors 75 fließende Strom ist dem Strom im System 2o proportional und verursacht einen Kollekt3?orstrom über die Widerstände 80 und 82, wodurch das _t Potential des Punktes E auf einen, dem Leitungsstrom proportionalen, Wert angehoben wird. In ähnlicher Weise fließt der Emitterstrom des Transistors 76, der durch das Potential des Punktes E gesteuert wird, durch den widerstand 84 und erhöht das Potential des Punktes P zu einem dem Strom im System 2o proportionalen Wert. Die Basis des Spannungs-Vergleichs-Transistors 7o ist mit dem Punkt Έ und sein Emitter mit dem Verbindungs&unkt G- verbunden, wobei der letztere durch die Zener-Diode 72 und den widerstand 73 auf einem festen Potential gehalten wird. Wenn der Strom dm System 2o gleich dem minimalen Auslösestrom der Einrichtung oder größer als dieser wird, erreicht die Basisspannung des Spannungs-Vergleichs-Transistors 7o seine Emitterspannung und ein Eollektrostrom beginnt zur Basis des Ausgangs-Transistors 94 zu fließen. Each diesem Vorgang fällt das Basispotential des Ausgangstransistors 94 unter sein Emitterpotential, worauf ein Kollektorstrom zum Ableitwiderstand 63 zu fließen beginnt. Dadurch wird wiederum das Potential im Punkt I erhöht, sodaß der Zeit-Kondensator 29 sich nunmehr nicht über den Ableitwiderstand 63 entladen kann und daher mit der Aufladung beginnt. Während sich der Seitkondensator 29 auflädt, beginnt die Spannung im Punkt Ώ zu steigen und in den Koppel-Transistoren 100 und Ιοί fließen ümitterströme und da diese proportional der Spannung im Punkt ti sind, nehmen sie ebenfalls zu. Das Potential im Punkt L, das durch den Kollektiv?strom des Transistors Ιοί bestimmt ist, folgt daher ebenfalls dem Potential im Punkt D. Die Basis des Transistors 98, die an den Punkt Ia an-

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-•ea-

-¹M-

geschlossen iet, wird dabei dauernd auf einem zum Potential im Punkt D proportionalen Potential gehalten, da sein Emitter durch |die Zener-Diode 11o und den·Widerstand 111 auf einem festen Porfcential gehalten ist. Nachdem der Zeit-Kondensator 29 während einer vorbestimmten Zeit aufgeladen wurde, wobei diese Zeit die Zeitkonstante der Einrichtung darstellt, wird das Potential im Punkt M das Potential im Punkt P erreichen und der Transistor 98 zieht einen Strom durch die Relaiswicklung I2o, die wiederum die Eontakte 124 schließt und damit den Auslösevorgang der Einrichtung bewirkt.

Nachdem der i'ehlerstrom im System 2o unterbrochen ist, fällt das Potential im Punkt Έ unter dem des Punktes G- und der Transistor 7o und demzufolge auch der Transistor 94 werden nichtleitend» Dadurch kann das Potential im Punkt I unter dem im Punkt O fallen, sodaß sich der Zeit-Kondensator 29 wieder über den Ableitwiderstand 63 entladen kann. Dadurch wird weiterhin die Spannung im Punkt D und demzufolge auch im Punkt M erniedrigt, sodaß der Transistor 98 nichtleitend und das Äelais 12o stromlos wird. Die zur vollständigen Entladung des ^eit-Kondensators 29 über den Widerstand 63 nötige ^eit stellt die Rückstellzeit der Einrichtung dar und diese Zeit beträgt im allgemeinen nur Bruchteile von Sekunden· Wenn der Pehlerstrom verschwindet während der Zeitkondensator 29 aufgeladen wird, jedoch bevor die vorbestimmte Betriebs-, spannung im Punkt D erreicht wird und daher auch bevor das Relais 12o erregt wird, beginnt sich der Zeit-Kondensator in ähnlicher Weise über den Ableitwiderstand 63 zu entladen« und die Einrichtung wird zurückgestellt.

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In Pig. 7 ist eine Anzahl von Möglichkeiten dargestellt, durch die die in fig. 2 gezeigte Einrichtung abgeändert werden kann, um eine größere Empfindlichkeit zu erreichen.

^{X f}

Es ist zu beachten, daß die Erfindung die Einschaltung dieser Verbesserungen in die Schaltung nach Pig. 2 sowohl einzeln als auch zusammen, wie es in Pig. 7 dargestellt ist, mit umfasst·

Es wurde gefunden, daß eine vergrößerte Genauigkeit durch Verwendung von npn-Transistoren für den Ladetransistor 4o im Schaltteil 1o und den Koppel-Transistor 75 und im Pühlerteil 12 an Stelle der in Pig. 2 gezeigten pnp-Translstoren erreicht werden kann, da die zuerst genannten Typen einen geringeren Eeststrom besitzen. Durch die Auswechslung dieser beiden Transistoren wird es nötig, die Typen aller anderen Transistoren auszuwechseln und die Polarität der verschiedenen Gleichrichter und Zener-Dioden umzudrehen·

Eine zweite Abänderung betrifft die Entfernung des Ladekondensators 3o und seines Überbrückungskreises mit dem Transistor 44 und der Zener-Diode 45· Die Betriebsspannung wird zur Gänze der Batterie 128 üiser die Anschlußklemmen A* und B* entnommen· Durch diese Änderung ist für die Rückleitung des durch den Ladekondensator 32 fließenden Stromes an Stelle der Verbindung mit der negativen Eingangsklemme B des Ladekondensatore 3o in Pig. 2, ein Anschluß an den Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 32 und der Basis des Ladetransistors 4o zu schaffen·

Demzufolge sind die Eingangs klemme η 34' und 42' der Schaltverzögerungseinrichtung auf beiden Seiten des Ladewiderstandes 32 vorgesehen. Der Zeit-Kondensator 29 wird in derselben Weise aufgeladen, wie es oben in Hinblick auf die Pig. 2 erläutert wurde, abgesehen davon, daß natürlich die Richtung des positiven Stromflusses umgekehrt ist und der Strom in Pig, 7 vom Zeitkondensator 29 über den Widerstand 47» den Gleichrichter 5o und den Kollektor -Emitterkreis des Ladetransistors 4o und/Sann durch den Ladewiderstand 36 fließt,

ORIGINAL &5ΓΞ~ΓΗ>

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Wie auä Pig. 2 ersichtlich, entsteht ein kleiner Spannungsabfallam Widerstand 63, obwohl der durch ihn bei der Entladung des Zeit-Kondensators fließende Strom vernachlässigbar ist. Wie bereits ausgeführt, ist die Spannung im Punkt 0, falls kein Fehlerstrom auftritt, dem Potential im Punkt I gleich· Zufolge des Spannungsabfalles über den Ableit-Widerstand 63 wird das Potential im Punkt C einen bestimmten, positiven Wert erreichen, sodaß die Entladung des Kondensators 29 nicht vollständig ist und eine geringe Verkürzung der Ladezeit der Kapazität 29 dadurch bedingt wird· Der demzufolge entstehende prozentuelle Fehler der Ladezeit ist eine Funktion des Verhältnisses des Anfangspotentials im Punkt C (als Ergebnis· des Ableitstromes) zu dem darauffolgenden Bndpotential, wenn die Einrichtung arbeitet, das heißt, zu jener Spannung über den Kondensatpr 29» wenn das Potential im Punkt D ausreicht, um den Spannungs-Vergleichs-Transistor 98 leitend zu machen. Dieser Fehler ist bei sehr kleinen Fehlerströmen unbedeutend, da unter diesen Umständen die Spannung über den Zeitkondensator 29 im wesentlichen das gesamte Potential des Punktes D bildet und daher das Potential des Punktes C ausreichend groß wird· Bei sehr hohen Fehlerströmen, bei welchen der Spannungsabfall über den Widerstand 47 einen wesentlichen Teil des Endpotentials im Punkt D bildet, ist das Endpotential im Punkt 0 wesentlich verringert und das Anfangspotential dieses Punktes wird bedeutsam, Es muß jedoch daran erinnert werden, daß dieser Fehler die Ladezeit des Zeit-Kondensators 29 verkürzt, sodaß er den hohen Strömen entsprechenden Seil der Zeit-Strom-Charakteristik etwas herabsetzt. Dieser Fehler wird im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 jedoch durch Einschaltung einer kleinen Vorspamnungsquelle 14o, zwischen den Ableit-Widerstand 63 und den negativen Speiseleiter 69 und auch durch Überbrückung des Zeit-Kondensators-29 mittels eines Gleichrichters 142 beseitigt. Diese Abänderung dient dazu, das Potential des Punktes 0 auf dem Potential der

Speiseklemme B zu halten.

BAD OR'.'

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-Vt--

Zur Erläuterung sei angenommen, daß das Potential der Eingangsklemme A' in Fig. 7 negativ gegenüber 4«» Masse ist und das Potential der Eingangsklemnie B' Null oder gleich dem Massenpotential ist und ferner sei angenommen, daß die Vorspannungsquelle 14o den Anschluß S des ATDleitwiderstandes 63 auf einem gegenüber [ Masse positiven Wert hält« Durch den negativen Strom, der im Zeit-Kondensator 29 vorbei über den Leiter 65 fließt, solange kein Fehlerstrom auftritt, entsteht ein Spannungsanstieg über den Ableitwiderstand 63« Die Größe der Spannungsquelle 14o ist so gewählt, daß sie den Anschluß S des Ableitwiderstandes 63 auf einem positiven Potential hält, welches größer ist als der Spannungsanstieg über den Ableitwiderstand 63· Auf diese Art ist der Spannungsanstieg über den Ableitwiderstand 63^ zur Gänze ausgeglichen und der Punkt I wird auf einem sehr kleinen Positiven Potential gehalten, welches die Differenz zwischen der Spannung des Punktes S und dem genannten Spannungsanstieg darstellt· Dieses kleine positive Potential im Punkt J versucht einen positiven Strom zur Klemme 0 zu bewirken, aber dieser Anschluß ist im Hinblick auf positive Ströme durch den Gleichrichter 142 geerdet, sodaii der Punkt C auf Mullpotential bleibt· Der Gleichrichter 142 jedoch lässt den .Ladestrom im Kollektor des Ladetransistors nicht durch, da dieser in der Schaltung nach Fig. 7 ein negativer Strom ist. Daraus ist ersichtlich, daß die Vorspannungsquelle 14o und die Diode 142 den Punkt C, unabhängig von der G-rfi.b"ße des Ableitstromes durch den Ableitwiderstand 63, auf liullpotential halten.

.Vie eben im. Zusaciaeniiaiig mit Fig. 2 erläutert, übernimmt bei sehr -hohen Feiilerströmen derzeit - widerstand'48 nur einen klei«

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nen Teil des gesamten Ladestromes im Kollektor des Sransistors 4o. Bei sehr kleinen Fehlerströmeη hingegen stellt der durch den Widerstand 48 fließende Strom einen wesentlichen Teil des genannten Ladestromes dar. Demzufolge ist bei sehr fele4»e» niedrigen Fehlerströmen nur ein sehr kleiner Stromanteil zur Ladung des Zeit-Kondensators 29 verfügbar. Dieser Strom wird ausserdem noch iupghduroh einen kleinen Ableitstrom parallel zum Kondensator und auch durch den Eingangs-Transistor 1oo des Auslöse-Teiles 14 verringert. Demzufolge ist der über den Zeit-Widerstand 48 geleitete Strom proportional der Spannung am Zeit-Kondensator 29. Wenn daher der Zeitkondensator 29 zufolge eines Fehlerstromes aufgeladen wird, ist die Spannung an ihm im wesentlichen Mul.l_f und daher fließt kein Strom durch den Zeit-Widerstand 48. Dies gilt unabhängig von der Größe dieses Widerstandes. Andererseits ist der Strom durch den Zeit-Widerstand 48 ein Maximum, wenn die Spannung am Zeit-Kondensator 29 ein Maximum erreicht, nämlich knapp vor der Auslösung des Schalters. Dieser ?/ert wird durch die Größe des Widerstandes bestimmt. Daraus folgt, daß bei der Schaltung nach Fig. 2 der Zeit-Widerstand 48 im wesentlichen den Ladestram nur während des letzten Teiles des Zeitzyklus herabsetzt. 3mit ist ersichtlich, daß bei sehr niedrigen Fehlerströmen, bei [welchen der Ladestrom des Zeit-Kondensators sehr gering ist, die Zeitkonstante der Einrichtung durch Veränderung des Widerstandes 48 über keinen großen Bereich beeinflußbar ist. Dieser Nachteil kann durch Fixierung der Größe des über den Zeit-Widerstand 48 abgeleiteten Stromes auf einen geeigneten fixen Wert

verringert werden. Durch diese -fixierung dieses Stromes während des größten Teiles des zyklus kann-eb«t ein größerer Bereich von Ladezeiten er-halten werden, . als wenn der Ladestrom während des Ladezyklus sich 809807/0200 bau u.^iuAu

dauernd ändert. Dies wird durch dies in Fig. 7 gezeigte Schaltungsvariante ersichtlich, indem der Zeit-Widerstand 48' über einen Gleichrichter 15o und den iiimitter-Klollektor-Kreis des Transistors 152 mit der Klemme C verbunden wird. Die Basis des Transistors 152 ist mit dem Punkt B verbunden, welcher durch die Zener-Diode 11o und den Widerstand 111 auf einem bestimmten Potential gehalten wird* Nach dem Auftreten eines Fehlerstromes beginnt daher im Transistor 152 ein Kollektporstrom zu fließen,

der Klemme G das Potential sobald das Potential/des Punktes P erreicht, worauf ein Teil des Kollekt3?o*stromes des Transistors 4o über den Emitter-Kollekt*or-Kreis des Transistors 152 und durch den Widerstand 48' abgeleitet wird. Dieser liebensohluß-Strom wiaeek besitzt eine solche Größe, daß der Spannungsabfall über den widerstand 48* gleich der Durchbruchsspannung der Zener-Diode 11o ist. Der durch den Zeit-Widerstand 48' fließende Strom ändert sich natürlich, wenn dieser Widerstand -foerändert wird. Für eine bestimmte Einstellung dieses Widerstandes jedoch hat der Strom einen fixen Wert. Der Gleichrichter 15o dient zur Verhinderung der Aufladung des ZeiWKondensators 29 zufolge des Potentials im Punkt P. Diese Ausführungsform zeigt, daß der z,eit-vviderstand 48' entweder mit der Klemme 0 oder mit dem Punkt D, wie früher in Jj'ig. 2, verbunden werden kann, solange dieser Widerstand in einem parallelen Zweig zum Zeit-Kondensator 29 liegt.

In Fig. 8 ist eine andere AusMlflung des Zeitschalters 1o gezeigt, bei welcher der über den .'.Seitwiderstand 48' parallel geleitete Strom einen festen Wert für jede -ä'Inst ellung dieses Tiiderstandea besitzt. Hierbei ist der Zeit-Widerstand 48*' zwischen dem Emitter 4o und der .alin gangsklemme 42 angeordnet, sodaß der

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verfügbare Ladestrom für den Zeit-Kondensator 29 um einen festen Betrag verringert werden kann, je naoh der Einstellung des genannten Widerstandes.

Um eine Auslöseleistung zur Verfugung zu haben, wenn die Batterie 128 ausfällt, kann der Auslöse-ieil 14 der -oinriclitung entsprechend der Pig. 9 derart abgeändert werden, daß ein zweiter Ladekondensator 16o vorgesehen wird, der parallel zum ersten Ladekondensator I3o über einen ersten Gleichrichter 163 und zur Batterie 128 über einen zweiten Gleichrichter 162 geschaltet ist. Unter normalen Bedingungen ist dieser zweite Ladekondensator I60 durch die Batterie 128 über den Gleichrichter 162 stats aufgeladen, wobei dieser Gleichrichter einen Kurzschluß für den Kondensator

I60 verhindert, falls ein iehler in der Batterie 128 auftritt· Der Gleichrichter 163 verhindert es, daß der erste Ladekondensator 3o oder die anderen Schaltelemente aus der Batterie Strom ziehen· Wenn die Batterie 128 ausfällt, wird der zweite ladekondensator I60 durch den gleichgerichteten Sekundärstrom des Stromwandlers 22 in der gleichen weise aufgeladen, wie der erste Ladekondensator 3o. Auf jeden i'all liefert der zweite Ladekondensator I60 die Auslöseleistung an die Auslösespule 126 und der Vorgang verläuft in derseloen Weise weiter, wie früher im Hin_o blick auf Pig. 2 erläutert. Wenn jedoch die Batterie ausfällt o und ein Fehlerstrom auftritt, während der zweite Ladekondensator 160 entladen ist, wird die -"inrichtung nicht arbeiten, bis dieser

σ. Kondensator aufgeladen ist. Dies v/ird sich nur auf die Zeiten
Strom-Charakteristik der Einrichtung bei niedrigen Pehlerströmen auswirken, wobei eine schnelle Auslösezeit gewünscht ist, denn die Ladezeit des zweiten Ladekondensators wird unter solchen U. standen langer sein, da die des .cit-Versöserun^s-Londjn.-jc.tors 29, -?n

BAD OftSÜiNAL

Pig. 1o zeigt, wie die Schaltverzögerungseinriehtung nach Pig. 2 in einen Schalter mit tiberstroinauslösung eingebaut werden kann, der Wiedereinschaltmittel 17ο, Zählmittel 172 und Sperrmittel 174 enthält. Diese ieile eines bekannten Schalters mit Überstromauslösung sind bekannt und daher zur Vereinfachung in Pig. 1o schanktisch dargestellt. Der Pühler-Teil 12 wurde in Pig. 1o weggelassen, wobei es selbstverständlich ist, daß er mit dem in Pig. 2 gezeigten identisch ist.

Die Wiedereinschaltmittel 17o bewirken_r nach der Schaltverzögerung das Wiederschließen des Kontakt-Schalters 13ο nach jedem Öffnungsvorgang desselben. Die Zählmittel 172 lösen eine verzögerte Öffnung der Kontakte 13o aus, nachdem sie eine vorgegebenen Anzahl von schnellen Offnungsvorgängen registriert haben. Diese Zählmittel können nach einer vorgegebenen Zahl derartiger verzögerter Operationen ausserdem Sperrmittel 174 auslösen, sodaß die Kontakte 13ο nicht mehr geschlossen werden, ehe die einrichtung von Hand aus zurückgestellt ist. Die V/iedereinschaltmittel I7o bestehen aus einer Spule 176, die bei Erregung die ochaltstange 178, gemäß der Pig. 1o, nach oben bewegen, um die Kontakte I3o zu schließen. Haeh der Öffnung dieser Kontakte wird die ochließspule 176 über Leiter ' 18o, 181 und 182, normalerweise geschlossenen Kontakten 186 und normalerweise offenen kontakten 188 mit einer batterie 128 verbunden, äs ist ersichtlich, dat bei geociilossenen Primär-Kontakten, wie in Pig. 1o dargestellt, die im ivormalfall offenen Kontakte 188 eine Erregung der Spule 17o verhindern.

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-M-

Wie bereits erläutert, wird bei Auftreten eines' Fehlerstromes die Relaiswicklung 12o erregt und achließt die Kontakte 124, wodurch die Auslösespule 126 mit der Batterie 128 verbunfen wird· Zufolge dieses Vorgangs wird der Tauchkern 19o nach rechts gezogas und dreht die Kniehebelklinke 191 in Gegenzeigersinn um ihren Drehpunkt 192 gegen die Kraft einer Feder 193, wodurch die Schaltstange 178 freigegeben wird und sich unter der Wirkung einer Öffnungsfeder 194 nach abwärts in die Öffnungslage bewegen kann. Wenn die Schaltstange 178 ihre vollständige Öffnungsstellung erreicht hat, werden die normalerweise offenen Kontakte 188 durch die Brücke 196, die an der Schaltstange angebracht ist, geschlossen, sodaß der Stromkreis über die Spule 176 vervollständigt wird. Dadurch wird die Spule 176 betätigt, bewegt die ^chaltstange 178 nach aufwärts und schließt dadurch die Kantakte 13o. Um eine Abkühlung der Sicherung in den Abzweigleitungen zu ermöglichen, kann eine momentane Wiederschließu^i der Kontakte 13o durch eine Stoßdämpfereinrichtung 189 verhindert werden, die mit der ochaltstange 178 verbunden ist.

Während die Kontakte I3o in ihrer geöffneten Stellung sind, wird die Halaiswicklung I2o stromlos und die Kontakte 124 sind offen, sodaß die Auslösespule 126 ebenfalls stromlos ist und die Kniehebelklinke 191 in Uhrzeiger&ifijarichtung unter dem üinfluß der Feder 193 sich frei in ihre Verklinkungsanlage drehen kann. Demzufolge wird die Schaltstange 178, nachdem sie ihre Schließstellung, wie in jj'lg. 1o gezeigt, erreicht hat, in dieser Lage durch die Kniehebelklinke 191 verklinkt. Wenn der Fehlerstrom verschwindet, während die Kontakte 13ο in ihrer geöffneten Stellung sind, werden sie nach der Wiederschließung verklinkt bleiben. Sollte jedoch der Fehlerstrom bestehen -^1-

809807/0200 OftlGSNAL lKSrzCTED

-bleiben, dann werden die Kontakte I30 in der vorher beschriebenen Weise wieder geöffnet und geschlossen. Dieser Zyklus wird wiederholt bis der fehlerstrom verschwindet oder bis die Sperrmittel 174 betätigt sind, um die Kontakte 13o geöffnet zu halten, wie es im folgenden beschrieben wird«

Die in Pig. 1o schematisch gezeigte Zähleinrichtung arbeitet hydraulisch und benützt als Druckflüssigkeit eine dielektrische Flüssigkeit, die in derartigen Schaltern mit Überstromauslösung normalerweise Verwendung findet. Die Zählmittel bestehen aus einem Pumpkolben_198 in einem Pumpzylinder 2oo und einem Zählkolben 2o2 im Zählzylinder 1o3· Der Pumpkolben 198 wird bei Bewegung der Schaltstange 178 mit der er mittels eines Lenkers 2o4 und eines Winkelhebels 2o6 verbunden ist mitbewegt. Der Winkelhebel 2o6 ist um die Achse 2o7 drehbar und an seinem einen Ende mit dem Lenker 2o4 und an seinem anderen Ende mit dem Betätigungsarm 2o8 der Schaltstange 178 verbunden. Bei jedem Öffnungsvorgang der Kontakte I30 wird der Winkelhebel 2o6 um den Drehpunkt 2o7 im Uhrzeigersinn bewegt, sodaß der Pumpkolben 198 nach oben gezogen wird und dadurch Druckflüssigkeit in den Pumpzylinder saugt. Wird der Kontakt I30 wieder geschlossen, dann wird der Winkelhebel 2o6 im Gegenzeigersinn verdreht und drückt einen bestimmten Teil.der Druckflüssigkeit aus dem Pumpzylinder 2oo über die Leitung 21o durch das Kugelrückschlagventil 212 zur Druckseite des Zählkolbens 2o2. Bei wiederholten Sehaltvorgängen wird der Kolben 2o2 Schritt für Schritt nach oben gedrückt und bewirkt über einen Lenker 216 und einen Winkelhebel 218 eine entsprechende Bewegung der Zeitstange 214 nach links, wie aus Mg. 1o ersichtlich. Die Aufwärtsbewegung des Zählkolbens 2o2 dreht den winke 1-

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Gegen
hebel 218 im -iftüweeigersinn um den Drehpunkt 219 und bewegt die Zeitatange 214 gegen die wirkung einer *»4e* Rückstellfeder 22ο nach links. Nach der Entriegelung oder wenn ein jj'ehlerstrom vor der Verriegelung verschwindet, zieht die Rückstellfeder 22o die Zeitstange 214, zufolge des Auslaufens der Bruckflüssigkeit hinter den Zählkolben 2o2, und zugleich diesen Kolben 2o2 in ihre Ausgangslage zurück.

Durch die Verschiebung der Zeitstange 214 um ein vorbestimmtes Stück nach links, nach einer vorgegebenen Anzahl von Öffnungsoperationen, wird der üinfluß des ersten Zeit-rKondensators 29 und der ersten Zeit-Widerstände 47 und 48 durch Einschalten eines Satzes von Hilfs-Zeit-Impedanzen in deren Schaltkreis, nämlich den Kondensator 229 und die Widerstände 247 und 248, verändert. Dies verändert die ochaltverzögerungscharakteristik der Einrichtung in der bei der Beschreibung der Pig. 3-6 erläuterten Art, sodaß nach einer vorgegebenen Anzahl von Schaltvorgän^en der Schalter automatisch von einer Zeit-cJtrom-Charakteristik zu einer anderen umgeschaltet wird, -^ie Veränderung des 'Wertes der ersten Zeit-Impedanzen wird durch Schcltmittel 222 bewirkt, welche nach einer vorgegebenen Anzahl von Schaltvorgägngen durch die Heitstange 214 betätigt werden und die Eilfs-ieit-Impedenzen zu bzw. von den ersten Zeit-Impedanzen zu- bzw. abschaltet.

Die Bewegung der eitstehe 214 wird an die ^chcltmittel 222 durch Anschlägstifte 223, 223* und 223'* übertragen, die eine Verdrehung der ochalt-ocheiten 224, 224* und 224" urn jhre Drehpunkte 225, 225* und 225" im Ge/enzeijxrainn zufolge des Linfluss-rs der ihnen EU£eordnet-en federn 226, 226* und 226" verhindert. Jede der schalt

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Scheiben 224, 224» und 224'' trägt eine Schleifkontakt-EinrichS tung 227, 227» und 227'*,. deren jede von Hand aus in eine von zwei Mnkellagen zwischen Anschlägen 228 - 23o, 228'-23O* und 228"-23O" einstellbar ist. Die Schleifkontakte 227 und 227'^; sind beispielsweise in der ersten »«inkellage relativ zu den Pestkontakten 232 und 232' und anliegend an die Begrensungsstifte 228 und 228' gezeigt, während der öchleifkontakt 227" in der zweiten Winkelige, im Anschlag an den Begrenzungsstift 23o" ge zeigt ist, sodaß dieser mit dem Kontakt 232** in Verbindung steht«

Zur -crläuterung sei angenommen, daß der in i'ig. Io schematisch dargestellte Schalter mit Über stro maus lösung derart ausgelegt

ist, daß er zwei Schnellöffnungen und zwei verzögerte Schaltvorgänge ausführt, ehe er Verriegelt wird· "Haeh dem ersten Wiedereinschalten wird die Zeitstange 214 um einen ersten vorbestimmten lieg nach links verschoben, wie in J-'"ig. 1o ersichtlich, sodaß die üchalt-jcheioen 224, 224* und 224" um einen kleinen winkel,im Gegenzeigersinn verdreht werden. Dadurch werden die Schleifkontakt glied er 227 und 227* um eine k3öne Distanz in Sichtung auf die linke Kante der festen kontakte 232 und 232* verschoben und ebenso bewegt sich der Schleifkontakt 227'' zum rechten \onde des festen Kontaktes 232". Zufolge einer «eiteren Bewegung der Leitstände 214 um ein bestimmtes Stück nach links, wenn die Kontakte 13o ein zweitesm&l geschlossen werden, werden die .schleifkontakte 227 und 227* auf die ihnen zugeordneten festen Kontakte 232 und 232' aufgeschoben, v/fcLiiroiia u«r schleifkontakt 227" von' seiacsi zugeordneten j'esikont&.lit 232" getrennt v/irdwia?*. Dadurch wird über die leiiun ^n 2^o uirl 251 der Hilf 3-

Zeit-Eonaenst.tor 22S jixtlII*! zum ,-st.n ^,Δ-

80 9807/02 00 ' ' BAD ORJCJfML

Kondensator 29 und ebenso durch die leitungen 253 und 254 der Hilfs-Zeit-Widerstand 248 parallel zum ersten widerstand 48 geschaltet· Andererseits wird durch die Trennung des Schleii kontafctes 227" vom festen Eontakt 232 der Schaltkreis durch die Leitungen 256 und 257 unterbrochen, wodurch der Hilfs-Zeit-Widerstand 24-7, der bisher parallel zum Zeit-Wider stand 47 lag, ausgeschaltet·

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß durch die Parallelschaltung des Hilfs-Zeit-Kondensators 229 zum ersten Zeit-Eondensator 29 die wirksame Kapazität vergrößert wird, sodaß die ^eitkonstante der Einrichtung sich vertikal von Kurve 62 zu Kurve 61 in Fig. 6 verschiebt. Die Größe dieser Verschfebung hängt natürlich von den relativen Größen des ersten Zeit-Kondensators 29 und des Hilfs-Zeit-Kondensators 229 ab· Ist z.B. die Kapazität des ersten Seit-Kondensators Null und besitzt der Hilfs-ZeiWKondensator 229 einen bestimmten Kapazitätswert, dann erfolgt die Anfangs-Öffnung im wesentlichen augenblicklich, während die darauffolgenden Schaltvorgägnge entsprechend dem Wert des Hilfs-Zeit-Kondensators 229 verzögert werden.

ähnlicher weise bewirkt die Parallelschaltung des Hilfs-Zeittfiderstandes 248 zum ereten ^eit-Widerstand 48 eine Verringerung des zum Zeit-Kondensator parallel liegenden Widerstands und dadurch eine Versteilerung des Anstiegs der Zeit-Strom-Charakteristik bei ihrem größeren Strömen entsprechenden Teil, wie im Hinblick auf Fig. 3 erläutert wurde. Andererseits wird durch die Abschaltung des Hilfs-Zeit-Wxderständes 247 der mit dem ^eit-Kondensator in Serie geschaltete Widerstand erhöht, sodaß der Anstieg der Zeit-

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Strom-Charakteristik am niedrigen Strömen entsprechenden Ende vergrößert wird, wie es im Hinblick auf Fig. 4 eben erläutert wurde.

äs ist daher ersichtlich, daß durch Vergrößerung der Kapazität des 2eit-Kondensators und des Widerstandswertes des in Serie geschalteten Zeit-Widerstandes und durch Verkleinerung des «iiderstandawertes des Parallelwiderstands nach einer vorbestimmten Anzahl von Schaltoperat ionen für die Zeit-Strom- ■ Charakteristik für später folgende Schaltvorgänge sowohl ein steilerer Anstieg als auch eine vertikale Verschiebung erreicht werden kann. Dies ist in Pig. 11 dargestellt, in welcher die üeit-Strom-Cliarakteristik der einrichtung während deer Anfangsoder Schnellöffnung durch die Kurve 26o dargestellt ist und die Kurve 262 die Eeit-Strom-Charakteristik während der verzögerten Schaltung darstellt, ^s ist erkennbar, daß die Steigung der Verzögerungskurve 262 im Verhältnis zur SehneIlsehaltkurve 26o verringert werden kann, indem die Lagen der Schleifkontakte 227 und 227" gegenüber der in Pig. 1o dargestellten Art umgekehrt werden, sodaß der Schleifkontakt 227 zunächst mit dem Festkontakt 232 verbunden ist und der Schleifkontakt 227" ursprünglich keine Verbindung mit seinem zugeordneten Festkontakt 232 aufweist. Ferner kann der Grad des Anstieges für die °chnellschalt— und Verzögerungs-Kurve durch entsprechende Einstellung der ersten und der ^iIfs-Zeit-Widerstände 47, 48, 247 und 248 verändert werden.

Mach einer vorgege-benen Anzahl von SchaItvorgängen, gewöhnlich vier, wird angenommen, daß der iefclerstrom bestehen WIM und

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-is-

dabeiist,es erwünscht, eine weitere Wieder Schließung der Kontakte 13,0 zu verhindern. Dies wird in der Einrichtung nach Fig. . 1o durch die betätigung von Verriegelungsmitteln 174 bewirkt· Durch diese Mittel werden die normalerweise geschlossenen Kontakte 186 geöffnet, sodaß durch das schließen der normalerweise offenen Kontakte 188 die Schließspule 176 nicht erregt wird. Durch einen Betätigungs-Hebel 26o an der >eitstange 214 wird das obere Ende des Klinkhebels 262 derart betätigt, daß dieser im Gegenzeigersinn gegen eine Feder 263 verdreht wird. Dabei ist der Betätigungshebel 26o an der Zeitstange 214 derart angeordnet, daß er nach drei «iedereinschaltvorgängen genügend weit nach links verschoben wird, um die Verriegelungsmittel 174 zu betätigen. Wenn der Klinkenhebel 262 sich dreht, so bewegt sich sein unteres inde 264 gegenüber dem oberen Ende 265 des Schalter-Betätigungshebels 266 derart, daß der riebel 266 frei beweglich wird und sich unter der wirkung einer Feder 268 im Ge^enzeigersinn drehen kann, bis er an einen Begrenzungsnoeken 27o anliegt. Dadurch springen die normalerweise geschlossenen Kontakte 186 auf und verhindern damit eine Wiedererregung der Schließspule 176 nach einem nachfolgenden Öffnungsvorgang der Kontakte 130· Wenn die Kontakte I30 in der Ofienstellung auf die angegebene Art verriegelt sind, wird der Zählkolben 2o2 im Zählzylinder 2o3 durch die Wirkung der Feder 22o zurückgedrückt, ■'-'ie Kontakte 186 können durch Verdreheaung des Hebels 266 im Uhrzeigersinn wieder geschlossen werden, wobei diese Verdrehung durch Verbindung des Hebels 266 mit einem handgriff (nicht dargestellt) von Hand aus oder auf eine andere geeignete Art erfolgt. Durch diese Verdrehung wird das obere .bnde des ..ebels 266 derart gegenüber dem unteren Ende 264 des Klinkhebels 262 bewegt, da£ dieser wieder in der in . . -.;.■.·-:.' 809807/0200 BAD Qa.,

Fig? 1o gezeigten Lage verklinkt wird.

Fig. 12 zeigt wie die Schaltverzögerungseinrichtung nach der Erfind dung in einem Dreiphasen-System Verwendung finden kann. Zur Anpassung wird für jede der Phasen des Systems ein Zeitschalter 1o, 1o* und 1o" vorgesehen und jeder ist mit seinem entsprechenden Phasenleiter 2o, 2o* und 2o" mittels je eines Stromwandlers 22, 22* und 22'* und entsprechenden Brückengleichrichtern 24, 24' und 24" verbunden. Die Leitungen 78, 78' und 78" verbinden jeden der Stromwandler mit einem Fühler-l'eil 12 über Trenngleichrichter 28o, 28o* und 28o" . Diese Gleichrichter verhindern einen Stromfluß zwischen den einzelnen Ausgangsstromkreisen und Brückengleichrichtern 24, 24* und 24 ''· Demzufolge wird der Punkt T zwieel sehen den Leitungen 78, 78* und 78" ein Potential besitzen, das dem höchsten Potential der drei Eingangsklemmeη der Phasen-Zeitschalter 1o, 1o* und 1o" entspricht. Dies bewirkt, daß der Fühleri'eil 12 anspricht, wenn ein i'ehlerstrom in irgendeiner der drei Phasen 2o, 2o! und 2o" auftritt. Die Verbindungspunkte D, D' und D" der Phasen-Zeit schalt er 1o, 1o* und 1o" sind mit dem .Eingang des Auslöse-Teils 14 über GJrenngleichrichter 282, 282' und 282»* verbunden, die einen Stromfluß zwischen den Zeitschaltern verhindern.

Wenn angenommen wird, daß in der Phase 2o» ein Fehlerstrom auftritt, dann tritt im Leiter 78' ein vergrößerter Strom auf, der das Potential im.Punkt T auf einen wert erhöht, der den Nebenschluß des Ladestromes zu den Zeit-Kondensatoren über die Leiter 65, 65' und 65" aufhebt, die in den Phasenschartern 1o, 1o' und 1o" angeordnet sind. Demzufolge wird jeder dieser Zeit-ILondensa-

8 o 9 8 o 7:: ο 2 o o

torem aufgelaÄen. Jedoch wird der im Phasen-Zeit-öchalter 1o^J angeordnete Zeit-Kondensator am schnellsten aufgeladen, da der Fehlerstrom in der Phase 2o> einen entsprechend höheren Xadestrom bewirkt· Dadurch erreicht ferner der Punkt D* sein Arbeitspotential vor den Punkten D und D*' und löst die Betätigung des Auslöse-Teils 14 aus, die in derselben Art erfolgt, wie sie vorher im Hinblick auf eine Einphaseneinrichtung geschrieben wurde.

Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, daß die Schaltverzögerungs-Einrichtung nach der Erfindung eine leichte und genaue Veränderung der Zeit-3trom-Gharakteristik des Schalters oder anderer mit ihr verbundener Einrichtungen über einen weiten Bereich zu verändern gestattet und die einrichtung ohne weiteres sowohl bei finals auch bei Mehrphasensystemen verwendet werden kann.

Obwohl zwar nur wenige Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und dargestellt sind, ist es ersichtlich, daß für einen Fachmann eine große Anzahl von Abänderungen möglich sind, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen und dementsprechend umfassen die folgenden Ansprüche alle derartigen Abänderungen*

Die Patentanwälte

Wehr, Seiler, Stahmann

-■Ansprüche -

809807/0 2 00

BAD C₁:

Claims (1)

1. Pat e nt anspräche

   My Elektronischer Zeitschalter, vorzugsweise zum Anschluß an ein elektrisches Leitungssystem,.gekennzeichnet durch mit dem Leitungssystem verbindbare und durch den Leitungsstrom auflad«- bare Energiespeicher, Spannungsvergleichseinrichtungen mit Bezugs spannung s quellen, Schaltmittel zur Verbindung des Energiespeichers mit der Spannungsvergleichseinrichtung, wobei der Energiespeicher eine zu seinem Aufladungszustand proportionale Spannung an die Spannungsvergleichseinrichtung liefert, und durch eine Ausgangsschaltung, die mit der Spannungsvergleichseinrichtung verbunden ist und erregt wird, wenn das Verhältnis der dem Ladezustand proportionalen Spannung zur Bezugsspannung einen vorgegebenen Wert erreicht«

   2e Zeitschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein' Nebenschluß zum Energiespeicher derart vorgesehen ist, daß im Normalzustand keine Aufladung des Energiespeichers durch den Leitungsstrom stattfindet und daß Kittel vorgesehen sind, die die Aufladung des Speichers einleiten, wenn ein bestimmter Betriebs zustand im Leitungssystem auftritt·

   3a Zeitschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeit-Kondensator mit dem Eingang verbunden und durch dessen Strom aufladbar ist, daß ein Ableitwiderstand als Nebenschluß für den Zeit-Kondensator der Verhinderung der Aufladung dient, daß ferner Mittel vorgesehen sind, die mit dem Eingang und dem Zeit-Kondensator verbunden eiftä und unabhängig vom Leitung sstrom sind, derart, daß äie eine Entladung des Zeit-Kondensators über den Nebenschlußwiderstand verhindern, wenn der Leitung»

   809807/0200

   strom einen vorbestimmten Wert erreicht, wodurch, die Aufladung des Zeit-Kondensators beginnt.

   4« Zeitschalter nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ^chaltmittel den Spannungsabfall über den Ableitwiderstand vergrößern, wenn der Leitungsstrom einen vorgegebenen Wert erreicht, wodurch sich der Energiespeicher aufzuladen beginnt, sodaß .eine Entladung des Energiespeichers verhindert wird.

   5· Zeitschalter nach den Anprüchen 3 und 4, gekennzeichnet
   durch Schaltmittel, die einen Stromfluß vom Ableitwiderstand
   zum Zeit-Kondensator verhindern.

   6· Zeitschalter nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel eine °pannungsver£leichseinrichtung mit iUhlgliedern und Bezugsspannungsquellen enthalten, wobei die Spannungsvergleichsmittel mit dem Ableitwiderstand
   verbunden sind und, sobald die Spannung am Pühlglied die
   Bezugsspannung erreicht hat, einen Strom über den Ableitwiderstand erlauben, daß Schaltmittel zur Verbindung des Fühlgliedes mit dem i.incang derart v*a?b»»€lete vorgesehen sind, daß eine dem Strom im Eingang proportionale Spannung dem Fühlglied zugeführt wird, wodurch ein Ausgangsstrom zum Überbrüekungsv/iderstand fließt wenn der iäingangsstrom einen vorgegeoenen Vtert uber:;clirieitet
   und daß dadurch die Spannung am Widerstand höher wird als
   die Spannung über den ^eitkonilensator, sode£ eine ^nil
   desselben verhütet wird.

   8 0 9 8 0 7/0200 ^{BAD Ofi:GiN}AL

   ■-J—

   eitschalter ηε-ch Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein

   Triodenelement mit Eingangs-, Ausgangs- und Steuerelektrode*!.,

   Schaltmittel
   eine BezugsspannungsqueHe/&ur Verbindung der Steuerelektrode des Triodenelementes mit dem Eingang, wodurch an die Steuerelektrode ein zum Singangsstrom proportionales Potential gelegt wird, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangselektrode des Triodenelementes mit der Bezugsspannungsquelle verbunden ist, wodurch in der Eingangselektrode ein Strom fließt,

   Y/enn der Jiingangsstrom einen vorgegebenen Wert erreicht, sowie durch normalerweise nicht- leitende stromempfindliche Mittel, die mit dem Ableitwiderstand und der Eingangselektrode verbunden sind, sodaß diese stromempfindlichen Mittel 'einen Strom über den Ableitwiderstand leiten, wenn in der Eingangselektrode des Triodenelements zufolge eines entsprechenden Stromes im Eingang ein Strom fließt.

   8. Zeitschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Triodenelement ein Signaltransistor ist und daß die einrichtung eine Bezugsspannungsquelle enthält, sowie Schaltmittel zur Verbindung der Basis des ^ignaltransistors an den Eingang, wodurch ein dem ^in^ang proportionales Potential an die Basis gelegt wird, daß der Emitter des Transistors an die Bezugsspannungsquelle angeschlossen ist, sodaß ein Kollektorstrom fließt, wenn der -^ingsingsstrom einen vorgegebenen w'ert erreicht, daß im Hörmalzustand nicht-leitende stromempfindliche Kittel mit dem Ableitwiderstand und dem Kollektor des Transistors derart verbunden sind, daß diese stromempfindlichen Kittel einen Strom sun Ableitwiderstand leiten, wenn bei entsprechenden Ein^aiOeSütroDi ein Eollektorstrom im I'rsnsistor fließt.

   809807/0200 OR.^!g;wal -4-

   9· Zeitechalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zeitkondensator und dem Ableitwiderstand ein Gleichrichter eingeschaltet ist, der einen Stromfluß vom "iderstand zum Kondensator verhindert·

   1o· Zeitschalter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Mittel, die an den Zeitkondensator und den Ableitwiderstand angeschlossen

   strom

   sind, um einen Einfluß des durch den Ableit?££&&3iäi1räSä erzeugten Spannungsabfalles über den Ableitwiderstand auf den Zeitkondensator zu verhindern, wodurch der äapannungsabfall am Ableitwiderstand keinen Potentialunterschied am Zeitkondensator bewirkt«

   11. Zeitschalter nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorspannungsquelle an den Ableitwiderstand angeschlossen ist, die entgegengesetzt sun Ableitstrom gepolt ist, sodaß die mirkung des Spannungsabfalles über den «bleitwiderstand auf das Potential des Verbindungspunktes zwischen dem Ableitwiderstand und dem Zeitkondensator zum größten Teil aufgehoben ist, sowie daß zum Zeitkondensator Gleichrichter parallel geschaltet sind, die einen Hebenfluß für einen umgekehrten Strdim vom Ableitwiderstand zum Zeitkondensator bilden, wobei dieser Ötrom durch die Vorspannungsquelle erzeugt wird und der Spannungsabfall 3Ή Ableitwiderstend zufolge des Ableitstromes keinen Potentialunterschied am Zfaltkondensator bewirkt,

   12. Zeitschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Zeitkondensator eine Impedanz geschaltet ist, die einen Nebenschluß für einen Teilstrom bildet und daß Gleichrichtermittol in den Schaltkreis zwischen den Zeit-Kondensator

   809807/0200 ^BÄÜ ^»

   und der Impedanz vorgesehen sind, um eine Entladung des Zeit-Kondensators über diese Impedanz zu verhindern.

   13· Zeitschalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Zeit-Kondensator eine zweite Impedanz in Serie geschaltet ist, daß Schaltmittel vorgesehen sind, die wirksam werden, wenn der Spannungsahfall über der Serienimpedanz zum Zeit-Kondensator und der ersten Impedanz einen vorgegebenen Wert erreichen«

   14· Zeitschalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Impedanzen Wirkwiderstände sind.

   15· Zeitschalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Konstanthaltung des Itfebenschlußstromes vorge-• sehen sind»

   16. Zeitschalter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel zur Konstanthaltung des ITebensehlußstromes aus einer elektronischen Einrichtung mit einer Eingangselektrode, einer Ausgangselektrode und einer Steuerelektrode -~ bestehen, wobei die Eingangs- und die^ Ausgangselektrodeη den genannten Widerstand mit dem Eingang verbinden, sodaß ein Teil des Eingangs stromes im Nebenschluß zum Zeitkondensator flisßt, wobei die Steuerelektrode mit einer Quelle von im wesentlichen konstanten Potential verbunden ist, sodaß die Größe des Kebenschlußstromes im wesentlichen konstant bleibt·

   17» Zeitschalter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,

   809807/0200

   daß die elektronische Einrichtung durch einen !Transistor gebildet ist.

   18· Zeitschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsvergleichseinrichtung ein Triodenelement enthält mit einer Eingangs-, einer Ausgangs- und einer Steuer-Elektrode, daß zwei in Emitter-IOlger-Schaltung verbundene Trioden-elemente die Steuerelektrode des Triodenelementee mit dem Zeitkondensator verbinden, sodaß die Spannung an dieser Steuerelektrode proportional der Ladung des Zeit-Kondeneators iet, daß die Eingangselektrode des Spannungsvergleiohstransistors mit der Besugsspannungsquelle verbunden ist, sodaß ein Strom zum genannten Iriodenelement fließt, wenn die Aufladung des Zeit-Kondensators einen vorbestimmten Wert erreicht.

   19· Zeitschalter nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Spannungsvergleichstransistors als Triodenelement·

   2o· Zeitschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Stromverteilung an den Eingang angeschlossen sind, zur Aufteilung des Jäingangsstromes und daß zweite Jinergiespeicher vorgesehen sind, wobei der erste und der zweite Energiespeicher mit den Stromteilereinriclituhgen verbunden sind und jeder durch einen vorbestimmten !Teil des genannten Stromes aufgeladen wird, unddaß der zweite Energiespeicher

   -7-809807/0200

   mit den Auslösemitteln verbunden ist, um die nötige Leistung zu liefern.

   21. Zeitschalter nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromvert.eilmittel aus ersten und zweiten ladewidei·- ständen "bestehen, wobei jeder dieser Ladewiderstände einerseits mit dem Eingang und andererseits mit den zugehörigen JEnergiespeichern fe verbunden ist·

   22. Zeitschalter naGh Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Bmitter-J3asiskreis eines i'rsinsistors parallel zum ersten Ladewiderstand geschaltet und mis dem Speicher zwischen dem anderen Anschluß des ersten Widerstandes und der anderen jjirigangselektrode verbunden ist, und daß einer der .Energiespeicher zwischen dem Kollektor dieses Transistors und der anderen liingangsklemme liegt.

   23« Zeitschalter nach Anspruch 1, eingebaut in einen Schalter mit überstromauslösung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schalt· Zähleinrichtung mit dem Zeit-kondensator verbunden ist, um die Ladegeschwindigkeit des Transistors nach einer vorgegebenen Anzahl von ochaltoperationen zu ändern, wobei die Schaltverzö^erungszeit nach der genannten anzahl von oehaltunrtii verändert v/erden kann.

   24. Seitschalter nach den A-idjruciien 12 und 23, dodureh gekennzeichnet, daß aie ^chclt-L&hlt.inricirJunr mit den Ir.pcdanzen derart v&rouaae- i&i, daL dar^n „_rv nach einer vorre-

   8 0 9807/0 2 00

   " - ■■■'■' ' -" BAD OR!GIWAL ~°~

   gebenen Anzahl von dcnaltvorgangen verändert wird.

   Die Patentanwälte

   Wehr, Seiler, Stehmann

   BAD 809807/0200